铝阳极氧化膜的厚度判定

阳极氧化膜的厚度是决定膜层性能的基本参数，也是*重要的使用性能指标，其重要性不仅在于膜厚决定了使用寿命，而且膜厚是决定阳极氧化生产成本的主要因素。阳极氧化膜的厚度指标首先取决于用途，同时还与各国标准有关。铝阳极氧化膜的厚度不同，氧化工艺不同，无镍封孔剂的型号和配方成分也有一定差别。我国曾规定建筑用的铝型材的阳极氧化膜厚度应为10μm，而新版国家标准GB/T8013.1（2007）按阳极氧化膜*小平均膜厚分别以AA5、AA10、AA15、AA20和AA25级别将膜厚分成5个层次，由用户根据环境的需要加以选择，这种规定与国外标准基本相同。新国家标准还给出一般性的膜厚适用指导原则，在室外建筑业，根据大气环境的需要，一般使用级别为AA10、AA15和AA20的氧化膜。对于室内应用和许多一般性应用，通常使用级别为AA15、AA10和AA5膜厚的氧化膜。对于特殊应用的情况，如热反射器或光反射器，膜厚可小于5μm。也可由供需双方商定。对于某些染色阳极氧化膜，为使染料被适当吸附并具备一定耐光性能，必须选择膜厚级别为AA20或AA25的氧化膜。这种考虑的方式显然比以前的硬性规定厚度指标更加科学，也更加实用和有的放矢，提供了根据环境选择膜厚的空间。

在具体考虑膜厚的适用范围时可以更加明确一些，例如，AA10适用于无污染、非海洋性的清洁大气环境；AA15和AA20适用于工业性污染大气，或海洋大气环境。而AA20和AA25则适用于非常恶劣的污染大气环境。当然室内装饰用阳极氧化膜只需要AA5的级别。日本工业标准JIS H 8601：1999中还有AA3的级别，作为铝制光反射板等电器元件之用。硬质阳极氧化膜的厚度通常为40～60μm，特殊需要时可能要求达到100μm或更厚一些。

在目前常用的阳极氧化膜厚度测量方法中，质量法只可以在设定的氧化膜密度下，计算得到待测量面积的阳极氧化膜厚度（μm）的平均值，现在还作为AA5以下的膜厚测量的仲裁试验法，或者直接用表面质量的数值表征薄氧化膜的厚度。质量法的脱膜溶液可以用35mL/L正磷酸+20g/L铬酐，在85～100℃可以迅速脱去阳极氧化膜而不会损伤铝基体。其中磷酸与铬酸的比例十分重要，磷酸是腐蚀性成分，铬酸是缓蚀性成分。如果脱去薄氧化膜或者含高镁、高铜或锌的铝合金，常常可以提高铬酐的量，以减缓腐蚀速度。具体操作步骤请参见国标GB/T 8014.2—2005。

非破坏性的涡流测厚法使用方便，适用于非磁性材料上非导电膜的厚度测量。涡流测厚仪在工业上应用比较普遍，不受表面光泽或着色的影响，是生产线上品质控制*广泛使用的现场监测工具。涡流测厚仪可以逐点测出阳极氧化膜的厚度值，从而可以了解氧化膜厚度的均匀性，但是涡流法不能用于AA5以下的薄氧化膜的测量。

显微截面法是经典的金相实验技术，可以直接观测阳极氧化膜的厚度。虽然观测比较直观，但是样品制作却比较麻烦，又是破坏性实验，测量的范围也有限，一般只在AA5以上的膜厚仲裁试验时使用。具体操作步骤请参见GB/T6462一1986。显微截面法的检测应该注意选择有代表性的位置，以获得真实膜厚及其均匀性的准确信息。分光束显微镜法使用比较少，需要时请参见GB/T8014.3—2005。

阳极氧化膜的厚度控制是非常方便的，目前的生产线基本上采取控制电流的方法（俗称恒电流法）生产的。阳极氧化膜的厚度是由电流乘以时间，也就是通过的电量决定的。表示膜厚与电流和时间的关系。σ=kIt，式中，σ是膜厚（μm)；k是一个常数，通常取作0.27～0.34；I和t分别为电流密度（A/dm²）和时间（min)。