Формирование барьерного слоя
Толщина барьерного слоя определяется напряжением процесса. Отношение толщины барьерного слоя к напряжению оксидирования характеризует относительную толщину барьерного слоя. Эта величина не зависит от плотности тока, слабо уменьшается с температурой и несколько меняется при переходе от одного электролита к другому. Предельная относительная толщина барьерного слоя 1,4 нм/В для анодных оксидных пленок, получаемых на чистом алюминии в электролитах, не растворяющих оксид. Для алюминиевых сплавов, оксидируемых в различных электролитах, толщины пленок различны.
Образование анодных оксидных пленок средней и большой толщины обусловлено растворяющим действием электролита на барьерный оксидный слой, который разрушается избирательно. В процессе оксидирования наружный слой утолщается вследствие непрерывного превращения металла в оксид.
Определяющими реакциями при анодном оксидировании алюминия и его сплавов в серной кислоте являются электрохимическое формирование оксида в барьерном слое и химическое растворение оксида при воздействии электролита.
Формирование барьерного слоя наблюдается до сравнительно небольших толщин, после чего рост пленки практически прекращается. На практике невыгодно достигать предельных ее толщин, так как при этом скорость роста пленки замедляется, ухудшаются ее механические свойства, возрастают потери тока. Рост плотности тока возможен лишь в ограниченных пределах, выше которых отмечается перегрев анода и, как следствие, снижение толщины пленки.
Наиболее действенным фактором для повышения предельных толщин является снижение температуры процесса, так как анодирование сопровождается значительным выделением тепла. Вблизи барьерного слоя температура поднимается выше 120 °С, а концентрация H2SO4 становится более 50%.