摘要：用电化学法、磷－铬酸质量检测法和金相电子显微镜，研究了6种封孔方法对铝阳极氧化膜耐腐蚀性能的影响。结果表明，都在最佳工艺条件下，硬脂酸封孔后的氧化膜是最耐腐蚀的，依次是硫酸镍封孔后的，重铬酸钾封孔后的，沸水封孔后的，醋酸镍封孔后的，耐蚀性能最差的是氟化镍常温冷封孔后的。

　　关键词：铝阳极氧化膜；封孔方法；耐腐蚀性能；电化学方法；磷－铬酸法

　　铝是活泼金属，又是易钝化金属，铝在空气中能自然形成一层Al2O3·H2O或Al2O3氧化膜，该氧化膜可达0.01 μm～0.10μm厚，这层天然氧化膜为非晶态，薄而多孔，力学强度也低，可以保护铝基质在中性和弱酸性溶液中不再进一步被腐蚀，起到一定的保护作用，但是远远满足不了人们对铝及其合金在防护性、装饰应用等方面的要求[1]。为提高铝及铝合金的抗腐蚀性，常用铝阳极氧化的方法，表面形成厚而致密的氧化膜，同时必须进行封孔处理，才能改善铝及铝合金的耐蚀性、硬度和耐磨性能。目前，常用封孔方法有沸水封孔、重铬酸钾封孔、硫酸镍封孔、醋酸镍封孔、硬脂酸封孔和常温氟化镍冷封孔本等。文研究了在最佳工艺条件下，铝阳极氧化膜不同封孔方法对其耐腐蚀性能的影响。

　　1 试验

　　1.1 主要材料及仪器

　　1060工业纯铝板w（Al）＝99.6％，尺寸为50mm×25mm×1mm。K2Cr2 O7，硬脂酸，NiSO4·6H2O，HNO 3，H3 PO4，CIO3，丙酮等药品均为分析纯。电化学综合测试系统（LK98C，天津生产），金相电子显微镜（Nikon，日本生产），分析天平（TG328A），稳压稳流电源（YBl73l 3A）。

　　1.2 工艺流程

　　铝板打磨（2000＃金相砂纸）→冷水洗→丙酮除油→热水洗→冷水洗→碱蚀（50 g／L NaOH，45℃，2mm）→热水洗→冷水洗→化学出光（78％H3 PO4＋11％H2SO4＋11％HNO3，3mm～5mm）→冷水洗→阳极氧化（15％H2SO4，20Ⅴ，0.9A／dm2～1.3 A／dm2，30min，25℃）→封孔→老化→耐蚀性能检测。

　　1．3 耐蚀性能测定

　　（1）磷－铬酸质量检测方法[2]。封孔后的氧化膜试样老化24 h，称重为m1，再浸入硝酸溶液（50％HNO3，10min），用蒸馏水酒精清洗，干燥，称重为m2，然后浸入磷－铬酸溶液（20g／L CrO3＋35mL／L H3PO4，（38±1）℃，15 mm），蒸馏水、酒精清洗，干燥，称重为m3。则试样单位面积S上的平均失重为：△m1,2＝（m1—m2）/S（mg／dm2）；△m1,3＝（m1—m3）／S（mg／dm2）；其失重越小（特别是△m1,3越小），表明耐腐蚀性能越强，该封孔方法效果越好。

　　（2）电化学方法。工作电极：铝阳极封孔氧化膜（暴露面积1cm2，其余用环氧树脂密封）；辅助电极：铂片；参比电极：饱和甘汞电极。用LK98C电化学综合测试系统测定氧化膜在I moL／L NaCl溶液中的Tafel极化曲线（1 mV／s，25℃）。得到腐蚀电位和极化极限电流密度两个参数，如果腐蚀电位越大，极限极化电流密度越小，则该封孔氧化膜的耐腐蚀性能就越强。

　　2 结果与讨论

　　2.1 陈化对铝阳极氧化膜电化学性能的影响

　　铝板阳极氧化之后，未经过陈化与陈化24 h的试样，所测阳极极化曲线如图1。陈化时间对氧化膜腐蚀电位的影响不大。但是未陈化氧化膜的阳极极化电流密度急剧增大，最终极化电流密度达到最大值（即极化极限电流密度），发生明显的腐蚀现象。而陈化24 h的氧化膜，开始时极化电流也增大，但是极化极限电流密度相对较小，腐蚀有所降低。由此可见，陈化有利于提高铝阳极氧化膜的耐蚀性能。因此，本次试验的所有试样都是经过陈化24 h以后，再检测其耐蚀性能。