铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时， 将发生以下的反应：在阴极上， 按下列反应放出 H2：2H + + 2e→ H2在阳极上， 4OH - 4e → 2H2O + O2， 析出的氧不仅是分子态的氧 (O2)， 还包括原子氧(O)，以及离子氧(O-2)， 通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化， 形成无水的Al2O3膜： 2AI + 3[O]= AI2O3 + 1675.7KJ 应指出， 生成的氧并不是全部与铝作用， 一部分以气态的形式析出。
改善硬质阳极氧化膜的另一种方法是改变电源的电流波形。氧化膜的电阻很大，氧化过程中产生大量的热量，因此，传统直流氧化电流不宜过大，运用脉冲电流或脉冲电流与直流电流相叠加，铝件表面处理加工，可以极大地降低阳极氧化所需要的电压，并且可使用更高的电流密度，同时还可以通过调节占空比和峰值电压，来提高膜的生长速度，改善膜的生成质量，获得性能优良的氧化膜。
接近表面镀层处理金属或合金的电化学氧化。将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色，提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，保护金属表面等。阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可达250～500千克／平方毫米，良好的耐热性，硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ，优良的绝缘性 ，耐击穿电压高达2000V ，增强了抗腐蚀性能，在ω＝0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。
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