在阳极氧化中，工艺参数对氧化膜的性质有着重要的影响，可是所使用电解液的性质才是最基本的决定因素。一种电解液由于工作条件的不同，它对氧化膜性质包括硬度、厚度的影响，将主要表现在它对温度的适应性。实际工作中经常需要对电解液的操作温度范围有一定的了解，宽温度范围是人们希望电解液应具有的性质。

为了给出所使用的电解液的适用温度范围，设计如下实验，使用在3.1中所得到的最佳工艺参数，即t₁=70ms，t₂=70ms，I₁=5.5A/dm²，I₂=1.8A/dm²即平均电流I=(I₁+I₂)/2=3.65A/dm²不变；τ=60min；温度分别为10℃、15℃、20℃25℃、30℃、35℃。试验结果如图3.7所示：

       从图3.7(a)中可以看到氧化膜的厚度随温度的变化趋势，在低温T=10-15℃时氧化膜的生长速度比较低，因此相同时间内所生长的厚度值低，但随温度的升高也可以看到氧化膜的生长速度在提高，表现在厚度的增加，而在(b)中氧化膜的硬度却剧烈下降。当温度在T=20-30℃时无论是厚度和硬度变化得都比较平稳。当温度达到T=35℃时氧化膜的厚度增幅较大，而硬度下降很多。造成这种现象的主要原因是在同一工艺参数下，氧化膜在电解液中的生长速度对温度的依赖性。氧化膜的生长是两个互相矛盾的过程共同作用的结果，一种是氧化膜的电化学生长过程，另一种是氧化膜在电解液中的溶解过程，两个反应速度矢量的合矢量才是氧化膜生长的绝对速度，两个反应在不同温度下所表现出的差异性是厚度发生变化的原因。

一方面，当温度较低时，氧化膜生长的绝对速度较低，氧化膜生长致密，硬度高；随温度的升高，氧化膜的生长速度的增幅大于溶解速度的增幅，氧化膜生长加快，同时不利的是氧化膜变得疏松，硬度下降；当温度在一定范围内变动时，这

两种速度增幅相当，厚度和硬度变化得也较平稳；当温度高于某值时，氧化膜的生长速度继续以较大幅度上升，氧化膜的生成速度也随之增加，氧化膜变得更加疏松，同时硬度以较大的幅度下降。在这里可以看出，氧化膜的硬度和厚度指标是相互矛盾的。

另一方面，作为多孔质氧化膜，氧化膜的阻挡层厚度和孔隙率也是决定氧化膜硬度的重要原因。孔隙率是指氧化膜上单位面积上孔的数量。阻挡层的厚度与孔隙率都是由加在阴极和阳极间的电压决定的。电压越大，阻挡层的厚度越厚，氧化膜的孔隙率越小，因此，氧化膜将更加致密，硬度也变得越高。阳极氧化时随温度的不同，两极间的负载电压也表现的不同。

一般来说，在相同条件下，温度上升，电压下降。这可能是由等效电路中氧化膜的电阻和电容效应引起的。图3.8是极化电压随温度的变化曲线（T=10、15、20、25、30℃；t₁=70ms，t₂=70ms；I₁=5.5A/dm²，I₂=1.8A/dm²；τ=60min）。由于使用脉冲电流，所以极化电压也和电流一样分为高电压V₁和低电压V₂。

根据以上结果，可以看出所使用的电解液对温度的适应性。对于氧化膜厚度在50μm，维氏硬度400左右的要求，可以在较宽的温度范围内进行阳极氧化，但操作温度不宜过高，如果兼顾两种指标，那么在20~30℃时，氧化膜的硬度和厚度具有较好的稳定性，不过具体的操作温度和工艺参数的选择要看对性能指标的具体要求。

*本文章来源： 刘磊-铝合金常温脉冲硬质阳极氧化工艺及其组织性能研究