前言
隨著建筑鋁合金型材逐漸普及，陽極氧化鋁型材因用于民用建筑的鋁門窗而被人們所熟知。且氧化膜具有抗蝕、耐磨、吸附、絕緣、經久耐用、安全無毒等優良特性，因而越來越融入人們的日常生活中。膜厚在20μm以上的陽極氧化膜在夏天高溫長時間曝曬的情況下，表面會有曝裂現象出現，銀白料會較清晰地呈現出來。針對此現象，從生產工藝角度來分析、解決，避免此異常現象對鋁門窗的使用產生不良影響。
陽極氧化是將鋁型材作為陽極置于硫酸電解質溶液中，在直流電的作用，氧離子與鋁基材表面發生化合作用使其形成AL2O3膜層。鋁的陽極氧化實質就是水的電解作用。
在陰極上的反應：
在陽極上的反應：
鋁型材與其電解作用析出的氧離子，生成無水氧化鋁膜AL2O3。
形成氧化膜的反應：
氧化膜由Al2O3?H2O、多孔層、阻擋層三種結構組織組成。由于氧化鋁離子的體積大于鋁原子，所以在最初幾秒鐘所生成的氧化膜完全覆蓋了鋁表面，此時生成的是致密無孔、電阻較高的氧化膜內層—阻擋層，而硫酸電解液是一種強酸性溶液，對生成的氧化膜有溶解作用，故氧化膜的生成是不均勻的，氧化膜邊生長邊溶解，電場作用下就形成了多孔氧化膜—多孔層。陽極氧化過程中，阻擋層既不斷轉化成多孔層，同時又不斷朝鋁金屬內部方向重新生成 ，其厚度幾乎維持不變，而多孔層卻在不斷增厚。氧化膜中均含有水，但均為結晶水。
氧化膜厚度在20μm以下，在正常生產工藝控制下，其耐熱裂是很少出現異常的，只有氧化膜厚度在20μm（含20μm）以上才容易出現熱裂現象。
陽極氧化膜在20μm以上的生產控制
1.陽極氧化
陽極氧化時電解槽液一般控制在18℃～22℃。電解槽溫度低時，鋁型材表面電解形成的氧化膜變硬、變脆。檢測加溫時氧化膜出現熱裂紋的幾率增大。電解槽溫度高時，非晶型多孔的Al2O3膜變疏松、孔徑增大，檢測加溫時出現裂紋的幾率減小。
電流密度控制過高和氧化時間過長時，Al2O3膜變硬變厚，出現裂紋的幾率增大。因膜厚越高抗裂性能越差，在滿足訂單要求的前提下盡量減少膜厚的偏差。不僅能有效地控制生產成本，降低消耗，還提高抗裂檢測合格率。
2.封孔
氧化膜抗裂性能另一個關鍵控制點就是封孔。封孔時產生的Ni(OH)2在Al2O3膜孔中大量沉積，填充其蜂窩狀六棱體，從而達到將氧化膜孔封閉。當封孔后的熱純水洗時溫度大于80℃時，多半生成一水軟鋁水合物：
經化學反應生產的封閉層呈松軟的絮狀。封孔處理完畢后仍然吸收空氣中的水分，水合反應繼續進行，形成致密的氧化膜達到真正封孔。若在封孔處理過程中，封孔速度快、封孔效果不好的情況下，抗裂檢測加溫時，因Ni(OH)2膨脹系數與Al2O3膨脹系數不一樣，封閉層脫水吸收熱量發生膨脹，將膜孔脹裂。
陽極氧化膜在20μm以上試驗數據
1.一般生產工藝控制（表1），生產期間在6～7月。
表 1
2.熱裂性檢測（表2）
表 2
2、氧化膜厚度均在20～28μm。
3.改善后生產工藝的控制(表3)，生產期間在8月份。
表 3
4.熱裂性檢測（表4）
表 4
2、氧化膜厚度均在20～25μm。
結束語一般生產工藝條件下生產的20μm以上的陽極氧化膜，在夏天高溫長時間曝曬狀態下，表面會出現曝裂現象，特別是銀白料表面可較清晰看到，且影響使用質量。本論文主要針對此現象，論述通過陽極氧化生產工藝的控制，生產20～25μm氧化膜在溫度達到82℃時，氧化膜都不會出現曝裂。
經過3個月的生產工藝試驗、檢測中心的批量檢測，生產20～25μm厚的陽極氧化膜，生產工藝應嚴格按工藝控制，曝膜的現象基本上可以避免。
鋁型材表面陽極氧化膜的性質
1、陽極氧化膜為二層結構，內層是純度較高的三氧化二鋁，致密的薄的玻璃狀膜，厚度約0.01~0.05μm，硬度較高；外層是含水的三氧化二鋁（Al2O3·H2O）膜。
2、氧化膜與基體結合牢固，因為氧化膜是由基體金屬生成的，與基體金屬結成為一個整體。
3、氧化膜孔隙多，孔隙成錐形毛細管狀，孔徑自內向外變大。因而，它具有很好的吸附能力，易染成各種顏色，加強裝飾作用；與涂料結合力強，適于作涂裝底層；為提高耐蝕性能，應進行封孔處理。
4、氧化膜是絕緣體，當膜厚1μm時，擊穿電壓為25V；純鋁氧化膜的電阻率為109Ω/cm2。
5、氧化膜耐熱性能優良，耐熱可高達1500℃，其熱導率比金屬低。
6、氧化處理后，工件的尺寸稍有增大，因為三氧化二鋁的體積比鋁的體積大。
廣東省屬熱帶和亞熱帶季風氣候區，在進入干燥少雨冬季以后，生產工藝和條件在相同的情況下，抗裂檢測結果會有所改變，所以生產時不可忽略了氣候的變化。在冬季干燥少雨的情況下，生產時需注意：
1、使封孔效果比夏季略差一點，即提高封孔槽的PH值，減少封孔時間。
2、控制氧化槽溫度在標準范圍的上限值，即19℃～21℃。
3、盡量控制膜厚偏差。
4、增加熱純水洗時間及溫度。以上措施可有效減少氧化膜爆裂出現的幾率。
