阳极氧化膜是铝离子与氧“会合”时形成的,这样的“会合”是如何发生的?是氧离子在阻挡层中移动到铝/氧化膜界面与铝离子会合,还是铝离子移动到阻挡层和氧离子在铝/氧化膜界面会合,这是在铝的阻挡层中的离子迁移数量的问题。无镍封闭剂对铝阳极氧化膜具有很好的封孔效果,比氨基磺酸镍等含镍封闭剂的环保性更好。在铝金属氧化物上形成阳极氧化膜的原因比较复杂,大致可以从以下几个方面理解。
氧化膜生成的过程中,氧化膜内是金属离子在移动还是氧离子在移动?为此 进行很多的实验。在铝上做上记号来测量金属离子和氧离子的移动,溶液也有所不同。Amsel等用18O和16O,发现在3%酒石酸铵水溶液中生成氧化膜过程中A13+的迁移数接近1。在仅含18O的溶液中阳极氧化和在仅有含16 O的溶液中阳极氧化之后,氧化膜中18O和16O的分布图。从结果来看,氧化膜的生成过程中,同时有氧化膜内的A13+ 的移动和氧化膜/溶液界面上新的氧化膜形成的过程。
通常认为,在金属中和在阳极氧化溶液中,氧化膜内移动离子的迁移数量是不同的。尤其是在硫酸或者磷酸中进行电解的氧化膜里,O²一会穿透膜层。此时氧化膜是多孔膜,但其内壁包含了靠近铝基体的阻挡层的残骸。关于硫酸溶液中的铝阳极氧化膜,利用18O和16O进行的实验,认为膜的成长是O²-在膜内移动的结果,新的膜是在金属/氧化物界面上生成的。氧化膜的溶解以相当快的速度推进,膜内的离子电流大约60%是O²-贡献的、40%是A13+贡献的.