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阳极氧化铝(AAO)膜具有较好的耐磨和耐蚀性,被广泛应用于铝材的表面防护。随着工业发展,普通工艺获得的AAO膜往往达不到要求,需要进一步调整其工艺参数。AAO膜以密排六方结构A1203为主,如能准确控制层状结构将其作为中间层,一方面利用A1203的扩散阻挡能力抑制有益元素的高温扩散,另一方面又可以通过AAO孔结构的适度元素扩散提高涂层的界面结合。本文通过研究不同添加剂、硫酸浓度、电流密度和氧化温度等对AAO膜硬度、厚度、耐蚀性的影响,以耐蚀性为主要指标获得最优的阳极氧化处理工艺参数,并对AAO膜的热裂问题进行了分析。采用真空蒸镀的方法在Nb基体上制备了纯铝膜,利用优化的工艺对铝膜进行阳极氧化,研究多孔氧化膜对Nb、Ni元素的阻挡效果(外层为电沉积Ni层)。研究结果表明：(1)加入添加剂后,AAO膜的硬度、厚度、耐蚀性均有所提高。以AAO膜耐蚀性为主要评价指标,由极化曲线和交流阻抗的测试结果可知,草酸、硼酸、甘油、酒石酸和硫酸高铈为AAO膜的最佳复合添加剂。(2)AAO膜厚度越大且孔洞面积越小,硬度越高。氧化时间60min,电流密度2.5A/dm2,硫酸浓度11%和氧化温度15℃时耐蚀性最佳。(3)裂纹密度随氧化时间增加而减少,50min时为13条/cm2,随电流密度增加而减小,3 A/dm2时为11.1条/cm2,随氧化温度升高而减小,在60℃时降为0,随硫酸浓度升高而减小,22wt.%时为9.5条/cm2。对于一定的硬度,厚度越大且孔面积越小,氧化膜抵抗开裂的能力越好。(4)真空镀铝膜的阳极氧化速度远快于纯铝片的,且更容易形成大孔径、高孔密度的组织结构。Vb基体上的纯铝膜阳极氧化还可能产生Nb2O5。(5)以AAO膜作为中间层对元素扩散有显著的阻挡效果。沉积态Ni/Al2O3/Nb体系无Ni与Nb的反应物,阻挡层为阻塞型；退火态时阻挡层变为消耗型,Ni、Nb在AAO膜中间层的扩散系数都随退火温度升高而增大,但增幅减小,高温退火后AAO膜能转变为更为致密的晶态化氧化铝,Ni元素、Nb元素会与中间层的A1反应形成的Al3Ni2、NbNi、AlNi等相都不同程度地阻碍元素的扩散。