一、鋁硬質(zhì)陽極氧化的原理
鋁硬質(zhì)陽極氧化處理是利用電化學(xué)的方法，在適當?shù)碾娊庖褐?，以合金零件為陽極，不銹鋼、鉻、或?qū)щ娦噪娊庖罕旧頌殛帢O，在一定電壓電流等條件下，使陽極發(fā)生氧化，從而使工件表面獲得陽極氧化膜的過程。按其電解液的種類及膜層性質(zhì)可分為硫酸（可以著色）、鉻酸、（不需著色）、混酸、硬質(zhì)（不能著色）和瓷質(zhì)陽極氧化；根據(jù)各種陽極氧化膜的染色性能，只有硫酸陽極氧化獲得的氧化膜最適宜染色；其他如草酸、瓷質(zhì)陽極氧化膜（微弧氧化）雖能上色，但干擾色嚴重；鉻酸陽極氧化膜或硬質(zhì)氧化膜均不能上色；綜合所述，要達到陽極氧化上色的目的，僅有硫酸陽極氧化可行。
二、硫酸陽極氧化對鋁合金材質(zhì)的限制
1、合金元素的存在會使氧化膜質(zhì)量下降，同樣條件下，在純鋁上獲得的氧化膜最厚，硬度最高，抗蝕性最佳，均勻度最好。鋁合金材料，要想獲得好的氧化效果，要確保鋁的含量，通常情況下，以不低于95%為佳。
2、在合金中，銅會使氧化膜泛紅色，破壞電解液質(zhì)量，增加氧化缺陷；硅會使氧化膜變灰，特別是當含量超過4.5%時,影響更明顯；鐵因本身特點，在陽極氧化后會以黑色斑點的形式存在。
三、鋁陽極氧化的預(yù)處理
鋁的表面處理是一系列機械和化學(xué)表面預(yù)處理工序于表面成膜處理工序的搭配和組合。鋁的表面預(yù)處理方法有機械法和化學(xué)（或電化學(xué)）法兩大類。機械法包括噴砂、刷光、掃紋和拋光處理等；化學(xué)法包括脫脂、堿洗、亞光處理等。鋁的表面成膜技術(shù)主要有陽極氧化、化學(xué)轉(zhuǎn)化、電鍍與化學(xué)鍍和有機涂裝等?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化包括鉻化、磷鉻化、無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化，適合做有機聚合物涂裝的底層。
鑄造鋁合金
鑄造鋁合金和壓鑄件一般含有較高的硅含量，陽極氧化膜都是呈深色的，不可能得到無色透明的氧化膜，隨著硅含量的增加，陽極氧化膜的顏色從淺灰色到深灰色直至黑灰色。因此鑄造鋁合金不適合于陽極氧化。
常用壓鑄鋁合金的主要分類及成分構(gòu)成：
常用的壓鑄鋁合金，主要可以分為三大類；一是鋁硅合金，主要包含YL102（ADC1、A413.0等)、YL104（ADC3、A360）；二是鋁硅銅合金，主要包含YL112（A380、ADC10）、YL113（A383、ADC12）、YL117（B390、ADC14）；三是鋁鎂合金，主要包含302（5180、ADC5、ADC6）。
對于鋁硅合金、鋁硅銅合金，顧名思義，其成分除鋁之外，硅與銅是主要構(gòu)成；通常情況下，硅含量在6-12%之間，主要起到提高合金液流動性的作用；銅含量僅次之，主要起到增強強度及拉伸力的作用；鐵含量通常在0.7-1.2%之間,在此比例之內(nèi),工件的脫模效果最佳；通過其成分構(gòu)成可以看出，此類合金是不可能氧化上色的，即使采用脫硅氧化，也難以達到理想效果。而鋁硅合金或含銅量較高的鋁合金，氧化膜則較難生成，且生成的膜發(fā)暗、發(fā)灰，光澤性不好。
對于鋁鎂合金的氧化膜容易生成，膜的質(zhì)量也較佳，是可以氧化上色的，這是區(qū)別與其它合金的一個重要特點；但比較而言，也存在部分缺點。
1、陽極氧化膜具備雙重性，且孔隙較大、分布不均，難以達到最佳防腐效果；
2、鎂有產(chǎn)生硬化及脆性、降低伸長率、增大熱裂的傾向，如ADC5、ADC6等，在生產(chǎn)中，因其凝固范圍寬、收縮傾向大，經(jīng)常產(chǎn)生縮松和裂紋，鑄造性能極差，因此，在其使用范圍上有較大局限性，結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜的工件，根本不宜生產(chǎn)；
3、市場上常用的鋁鎂合金，因其成分復(fù)雜，鋁純度過低，硫酸陽極氧化時，難以產(chǎn)生透明防護膜，多呈乳白色，上色狀態(tài)也差，按正常工藝難以達到理想效果。
綜合所述，可以看出，常用壓鑄鋁合金是不宜采取硫酸陽極氧化的；但是，并非所有壓鑄鋁合金都不能達到氧化上色的目的，如鋁錳鈷合金DM32、鋁錳鎂合金DM6等，壓鑄性能與氧化性能俱佳，只是因為進入國內(nèi)時間短，未得到普及罷了。
四、不同含量的鋁合金氧化后的顏色
如果從氧化后要求氧化膜無色透明來看，5和6系列的鋁合金是比較好的，并且也可以氧化后著色。如果只是要求能陽極氧化，形成一層致密的陽極氧化膜，對于顏色沒有要求的話，大部分鋁合金是可以氧化的。在選取氧化工藝前，應(yīng)對鋁或鋁合金材質(zhì)有所了解，因為，材料質(zhì)量的優(yōu)劣、所含成份的不同，是會直接影響到鋁制品陽極氧化后的質(zhì)量的。比如，鋁材表面如有氣泡、劃痕、起皮、粗糙等缺陷，經(jīng)陽極氧化后，所有疵病依然會顯露出來。而合金成份，對陽極氧化后的表面外觀，也產(chǎn)生直接的影響。
前述已經(jīng)提到鋁合金中含有銅、硅、鐵等雜質(zhì)對氧化膜表面外觀的影響。其影響性能如下：銅會使氧化膜泛紅色，破壞電解液質(zhì)量，增加氧化缺陷；硅會使氧化膜變灰，特別是當含量超過4.5%時,影響更明顯；鐵因本身特點，在陽極氧化后會以黑色斑點的形式存在。
另外還有合金中其他雜質(zhì)成分對氧化膜外觀的影響：1～2%錳的鋁合金，氧化后呈棕藍色，隨鋁材中含錳量的增加，氧化后的表面色澤從棕藍色到深棕色轉(zhuǎn)化。含硅0.6～1.5%的鋁合金，氧化后呈灰色，含硅3～6%時，呈白灰色。含鋅的呈乳濁色，含鉻的呈金黃至灰色的不均勻色調(diào)，含鎳的呈淡黃色。一般而言，只有含鎂和含鈦量大于5%的鋁含金，經(jīng)氧化后可以得到無色透明且光亮、光潔的外觀。
另外需說明的是：有些型材外觀做出不同的顏色，這些顏色不是氧化上去的，而是鋁材經(jīng)過陽極氧化后，染色或者電解著色形成的。染色基本什么顏色都有，而電解著色就比較少了，可以做，黑色，古銅色，香檳色，金黃色，仿不銹鋼色。
