为探讨多孔型阳极氧化铝(Porous anodic alumina, PAA)形成机理,本文通过研究铝阳极氧化过程中电流效率及氧化铝的形成效率,探讨了氧化膜内离子电流和电子电流转化机制以及电子电流产生本质。同时,通过电压-时间(V-t)曲线、扫描电子显微镜(SEM)等方法跟踪了铝阳极氧化过程、表征了氧化膜的形貌特征。本文首先在形成壁垒型阳极氧化铝(Barrier anodic alumina, BAA)的电解液中,研究了BAA的形成过程。结果发现BAA的形成过程分为闪之前和闪火之后两个阶段。通过研究BAA在闪火前、后电流效率的变化,探讨了闪火之后氧化膜内离子电流和电子电流的转化机制,认为氧化膜内阴离子的解离是雪崩电子电流产生的本质。根据BAA形貌的SEM表征,证实氧气析出是BAA闪火后孔洞形成本质。其次,本文在形成BAA的电解液中加入不同量的磷酸,当铝在这种混合电解液中阳极氧化时,形成了“马背形”V-t曲线和“三层结构”阳极氧化膜。通过对电流效率的研究表明,在混合电解液中“马背形”V-t曲线和“三层结构”阳极氧化膜是氧化膜内电子电流导致的。而后,本文研究了在PAA形成过程中,阳极氧化V-t曲线和电流效率大小,结合SEM表征分析,证实在PAA形成过程中最终稳定电压对应氧化膜底部阻挡层厚度,同时探讨了PAA形成过程中离子电流和电子电流的转化机制,分析认为离子电流用于氧化膜生长,电子电流用于氧气析出,氧气析出导致氧化膜内多孔孔道形成。最后,综合分析铝在三种不同类型电解液中的阳极氧化过程,提出当电子电流和总电流的比值小于某一临界值时,形成BAA氧化膜；当氧化膜内电子电流和总电流的比值大于某一临界值时,形成PAA氧化膜。