3005铝合金是铝-锰系合金,具有耐腐蚀性好、导热性能优良和可加工性等优点,在厨具用品、包装材料、建筑用料、热交换材料等方面都有广泛的应用。人们通常通过阳极氧化处理在铝合金表面形成一层厚而致密的氧化膜,可以较大程度地提高铝合金的耐磨性、硬度和耐腐蚀能力。然而铝阳极氧化膜属于两性氧化膜,在酸性或碱性介质中易于发生溶解而失去对铝基体的保护能力,使得铝合金的应用范围受到一定的限制。为提高铝合金阳极氧化膜的耐碱性能,本文首先在以无机酸H2SO4为基础的溶液中添加具有不同比例的有机酸A和有机酸B,形成混合酸电解液,利用恒电流方法对3005铝合金进行硬质阳极氧化研究。比较含有不同比例有机酸A与B的混合酸电解液对所制得的阳极氧化膜厚度,微观形貌的影响,利用电化学阻抗方法比较氧化膜的耐碱性能,以确定有机酸A(多羟基有机羧酸)和有机酸B(二元有机羧酸)的最佳比例。获得最优氧化膜层的电解液组成如下:有机酸A:60 g/L,有机酸B:40 g/L,无机酸H2SO4:60 ml/L。以含有最佳比例有机酸A与B的混合酸电解液为研究对象,选取电流密度、氧化时间、电解液温度三个氧化工艺参数对3005铝合金阳极氧化工艺进行优化。研究了各工艺参数对所得氧化膜的厚度、微观形貌的影响,以电化学阻抗作为判断膜层耐碱性能的依据。确定了有机酸A:B=6:4时混合酸电解液的最佳氧化工艺:电流密度:1.5 A/dm2,氧化时间30 min,氧化温度5±2℃,该工艺可制得耐碱性能良好的氧化膜层。利用电化学阻抗法对混合酸法和传统硫酸法制得氧化膜的耐蚀性能进行了比较,混合酸法氧化膜耐碱性明显好于传统硫酸膜。在最佳工艺条件下,将二元有机酸C和二元有机酸D替代二元有机羧酸B,研究了不同有机酸对氧化膜层厚度和微观形貌的影响。以电化学阻抗作为判断膜层耐碱性的依据,结果表明,成膜效率:二元有机酸C>D>B;氧化膜的耐碱性:二元有机酸D>B>C。对分别含有二元羧酸B、C、D的混合酸电解液制得的阳极氧化膜进行沸水封闭处理,利用扫描电镜研究沸水封闭对氧化膜形貌的影响,用电化学阻抗法评定其耐碱性。结果表明,沸水封闭可以提高膜层的耐碱性,在相同的氧化工艺条件下封闭后膜层耐碱性:二元羧酸D>B>C,与未封闭前趋势一致。对已封闭的分别由三种有机酸制得的氧化膜进行碱溶液全浸试验,观察不同时间铝阳极氧化膜的腐蚀行为,并用SEM观察其表面和截面的微观形貌。对有机-无机混合酸溶液中形成的3005铝合金阳极氧化膜在碱液中的微观腐蚀过程进行了分析讨论。