氧化鋁薄膜

氧化鋁薄膜是鋁的一種特性，是覆蓋在鋁表面的一層緻密的三氧化二鋁層，能夠阻止鋁的進一步氧化。鋁是比較活潑的金屬，標準電位-1.66V，在空氣中能自然形成一層厚度約為0.01～0.1微米的氧化膜，這層氧化膜是非晶態的，薄而多孔，耐蝕性差 ^[1]  。

氧化鋁膜是一種無機膜，是一種耐高温，熱穩定性好，強度高，化學性質穩定的膜，屬於一種膜分離技術 ^[1]  。

三氧化二鋁（aluminium oxide）也稱氧化鋁，化學式Al₂O₃。是一種高硬度的化合物，熔點為2054℃，沸點為2980℃，在高温下可電離的離子晶體，常用於製造耐火材料。

工業氧化鋁是由鋁礬土（Al₂O₃·3H₂O）和硬水鋁石製備的，對於純度要求高的Al₂O₃，一般用化學方法制備。Al₂O₃有許多同質異晶體，已知的有10多種，主要有3種晶型，即α-Al₂O₃、β-Al₂O₃、γ-Al₂O₃。其中結構不同性質也不同，在1300℃以上的高温時幾乎完全轉化為α-Al₂O₃。

性狀：難溶於水的白色固體，無臭、無味、質極硬，易吸潮而不潮解（灼燒過的不吸濕）。兩性氧化物，能溶於無機酸和鹼性溶液中，幾乎不溶於水及非極性有機溶劑；相對密度(d204)4.0；熔點2050℃。

儲存：密封乾燥保存。

用途：用作分析試劑、有機溶劑的脱水、吸附劑、有機反應催化劑、研磨劑、拋光劑、冶煉鋁的原料、耐火材料 ^[2]  。

鋁氧化有天然氧化，電化學氧化，化學氧化，陽極氧化，酸性氧化，鹼性氧化六種，意思是鋁及鋁合金的氧化處理的方法。

（1）天然氧化

氧化膜較薄，厚度約為0.5～4微米,且多孔，質軟，具有良好的吸附性，可作為有機塗層的底層，但其耐磨性和抗蝕性能均不如陽極氧化膜；

（2）電化學氧化

氧化膜厚度約為5～20微米（硬質陽極氧化膜厚度可達60～200微米），有較高硬度，良好的耐熱和絕緣性，抗蝕能力高於化學氧化膜，多孔，有很好的吸附能力。

（3）化學氧化

鋁及鋁合金的化學氧化處理設備簡單，操作方便，生產效率高，不消耗電能，適用範圍廣，不受零件大小和形狀的限制。

鋁及鋁合金化學氧化的工藝按其溶液性質可分為鹼性氧化法和酸性氧化法兩大類。

按膜層性質可分為:氧化物膜、磷酸鹽膜、鉻酸鹽膜、鉻酸－磷酸鹽膜。

（4）陽極氧化

鋁在空氣中自然形成的氧化膜是非晶態的，薄而多孔，耐蝕性差。但是，若將鋁及其合金置於適當的電解液中，以鋁製品為陽極，在外加電流作用下，使其表面生成氧化膜，這種方法稱為陽極氧化。

通過選用不同類型、不同濃度的電解液，以及控制氧化時的工藝條件，可以獲得具有不同性質、厚度約為幾十至幾百微米的陽極氧化膜，其耐蝕性，耐磨性和裝飾性等都有明顯改善和提高。

（5）酸性氧化

在酸性溶液中對鋁及鋁合金進行氧化，磷酸、鉻酐、氟化鈉、氟化氫氨、磷酸氫二氨、硼酸、鐵氰化鉀、重鉻酸鉀不同的濃度配比可以組成不同的混合溶液，在相應的反應温度和反應時間下能夠得到具有不同性質的氧化鋁薄膜。

（6）鹼性氧化

在鹼性溶液中對鋁及鋁合金進行氧化，碳酸鈉、鉻酸鈉、氫氧化鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉不同的濃度配比可以組成不同的混合溶液，在相應的反應温度和反應時間下能夠得到具有不同性質的氧化鋁薄膜 ^[3]  。