1、引言
   鋁為面心立方結(jié)構(gòu)，有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，僅次于Au、Ag、Cu，延展性好、塑性高，可進(jìn)行各種機(jī)械加工。
    鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約5nm的致密氧化膜，使鋁不會進(jìn)一步氧化并能耐水；但鋁的粉末與空氣混合則極易燃燒；熔融的鋁能與水猛烈反應(yīng)，高溫下能將許多金屬氧化物還原為相應(yīng)的金屬；鋁是兩性的，既易溶于強(qiáng)堿，也能溶于稀酸。鋁在大氣中具有良好的耐蝕性，但純鋁的強(qiáng)度低，只有通過合金化才能得到可作結(jié)構(gòu)材料使用的各種鋁合金。
    鋁合金的突出特點是密度小、強(qiáng)度高。鋁中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蝕性，良好的塑性和較高的強(qiáng)度，稱為防銹鋁合金，用于制造油箱、容器、管道、鉚釘?shù)?。硬鋁合金的強(qiáng)度較防銹鋁合金高，但防蝕性能有所下降，這類合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系。新近開發(fā)的高強(qiáng)度硬鋁，強(qiáng)度進(jìn)一步提高，而密度比普通硬鋁減小15％，且能擠壓成形，可用作摩托車骨架和輪圈等構(gòu)件。Al-Li合金可制作飛機(jī)零件和承受載重的高級運動器材。因為在鋁中加入3％～5％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的比鋁更輕的金屬鋰，就可以制造出強(qiáng)度比純鋁高20％～25％，密度僅2.5t/m3的鋁鋰合金。這種合金用在大型客機(jī)上，可使飛機(jī)的重量減少5t多，而載客人數(shù)不減少。
    將鋁及其合金置于適當(dāng)?shù)碾娊庖褐凶鳛殛枠O進(jìn)行通電處理，此處理過程稱為陽極氧化。經(jīng)過陽極氧化，鋁表面能生成厚度為幾個至幾百微米的氧化膜。這層氧化膜的表面是多孔蜂窩狀的，比起鋁合金的天然氧化膜，其耐蝕性、耐磨性和裝飾性都有明顯的改善和提高。采用不同的電解液和工藝條件，就能得到不同性質(zhì)的陽極氧化膜。
    早在1896年，Pollak就提出了在硼酸或磷酸溶液中直流電解，可得到“堡壘”型氧化膜的專利。到20年代，這個工藝在工業(yè)上用于制造電解電容。
    陽極氧化最初的商業(yè)應(yīng)用是鉻酸陽極氧化。G D Bengough和J M Stuart在研究鋁上鍍鉻時，因接錯線發(fā)現(xiàn)了鋁表面生成了陽極氧化膜。當(dāng)時的電解液的組成是250g/L鉻酸，2.5g/L硫酸。后來人們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種氧化膜可以被墨水或染料染色，氧化膜厚度為3～5μm，工作電壓約50V。這種工藝首先用于飛機(jī)制造業(yè)，用于油漆的底層，防止裂紋和提高耐蝕性。
1927年，日本的Kujirai和Ueki首先采用草酸電解液陽極氧化，可以得到15mm以上的氧化膜，但工作電壓比硫酸陽極氧化高。這種工藝先在日本普及，后來傳到德國，逐步被歐洲人采用，用于店面和建筑物的裝飾。
1927年，Gower、Stafford O’Brien和Partners4發(fā)表了硫酸陽極氧化的專利，氧化的電流密度為0.7～1.3A/dm2，這種電流密度一直延用到現(xiàn)在。硫酸陽極氧化與草酸和鉻酸陽極氧化相比，工作電壓更低，電解液成本更小，操作更簡單，氧化膜裝飾性更強(qiáng)，所以這種工藝很快得到完善和普及。目前95％以上的陽極氧化是在硫酸中進(jìn)行的，陽極氧化如果沒有特別指明，通常是指硫酸陽極氧化。