铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时， 将发生以下的反应：在阴极上， 按下列反应放出 H2：2H + + 2e → H2在阳极上， 4OH - 4e → 2H2O + O2， 析出的氧不仅是分子态的氧 (O2)， 还包括原子氧(O)， 以及离子氧(O-2)， 通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化， 形成无水的Al2O3膜： 2AI + 3[O] = AI2O3 + 1675.7KJ 应指出， 生成的氧并不是全部与铝作用， 一部分以气态的形式析出。
经过40 年的开发研究，电解着色不断向深度和广度发展。由一般的防护－装饰用途发展具有特殊物理化学性质的功能膜；由单盐着色发展到混合盐着色；由单一均匀色发展到多彩色、多感色等等。当前使多孔氧化铝膜朝着功能化方向发展的研究主要从两方面着手，一个是利用它的多孔结构，研制新型的超精密分离染色后的阳极氧化铝膜；另一个是通过在其纳米级微孔中沉积各种性质不同的物质，如金属半导体、高分子材料等，来制备新型的功能材料。
铝是比较活泼的金属，标准电位-1.66v，在空气中能自然形成一层厚度约为0.01～0.1微米的氧化膜，这层氧化膜是非晶态的，薄而多孔，耐蚀性差。但是，若将铝及其合金置于适当的电解液中，以铝制品为阳极，铝制手机壳抛光拉丝加工，在外加电流作用下，使其表面生成氧化膜，这种方法称为阳极氧化。通过选用不同类型、不同浓度的电解液，以及控制氧化时的工艺条件，可以获得具有不同性质、厚度约为几十至几百微米的阳极氧化膜，其耐蚀性，耐磨性和装饰性等都有明显改善和提高。
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