具有用于消除丝状腐蚀的合金元素的阳极化铝合金的制作方法

所描述的实施方案涉及阳极化铝合金。在具体实施方案中，该阳极化铝合金包含减轻腐蚀(包括丝状腐蚀)的合金元素。

背景技术：

铝合金是众多产品的广泛使用的材料，其部分原因是其强度与重量比相对较高。在许多应用中，铝合金由于其相对高的强度而优于纯铝。一旦被阳极化，铝合金便可能容易受到与薄阳极膜相关的腐蚀的影响，特别是在暴露于某些环境诸如盐水和氯化水时。然而，包括阳极化铝合金的一些消费产品可能会暴露于此类条件。

技术实现要素：

本文描述了涉及铝合金组合物的各种实施方案，该铝合金组合物在被阳极化时具有耐腐蚀性和美观性。具体地，该铝合金组合物包括极少量的特定元素或元素的组合，当阳极化铝合金暴露于水分时，这些元素能够防止或减轻丝状腐蚀的发生。

根据一个实施方案，描述了一种电子设备的壳体。该壳体包括阳极化铝合金基底，该阳极化铝合金基底包括阳极膜和本体铝合金。该本体铝合金包含浓度介于0.001重量％和0.05重量％之间的耐腐蚀元素。该耐腐蚀元素包括以下各项中的一者：铂、钯、银、金、钼、铬、铜、钛、钒或锆。

根据另一个实施方案，描述了一种形成电子设备的壳体的方法。该方法包括对铝合金基底进行阳极化。该铝合金基底包含浓度介于0.001重量％和0.05重量％之间的耐腐蚀元素。该耐腐蚀元素包括以下各项中的至少一者：铂、钯、银、金、钼、铬、铜、钛或锆。

根据又一个实施方案，描述了一种阳极化部件。该阳极化部件包括阳极膜和本体铝合金。该本体铝合金包含介于约2重量％和约10重量％之间的锌以及不超过0.05重量％的铜或铬。该本体铝合金包含浓度介于0.001重量％和0.05重量％之间的铂、钯、银、金、钼或铜中的至少一者。

下文将详细描述这些实施方案和其他实施方案。

附图说明

本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解，其中类似的附图标记表示类似的结构元件。

图1示出了具有金属表面的设备的透视图，该金属表面可使用本文所述的部分密封过程来制造。

图2示出了具有丝状腐蚀的阳极化铝合金基底的顶视图。

图3示出了富含耐腐蚀元素的阳极化部件的界面区域的横截面视图。

图4示出了指示随吉布斯自由能的变化而变化的多种元素的界面富集的图示。

图5示出了总结用于选择合适的耐腐蚀元素的一些可能标准的注释元素周期表。

图6a和图6b示出了具有耐腐蚀元素的阳极化铝合金基底的顶视图。

图7示出了指示根据一些实施方案的用于形成耐腐蚀阳极化铝合金基底的过程的流程图。

具体实施方式

现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。

本文描述了当被阳极化时具有改善的耐腐蚀性的铝合金组合物。该铝合金组合物包含耐腐蚀元素，这些耐腐蚀元素与铝相比通常更不易被氧化，并且因此可在阳极化过程期间在铝合金基底的本体和阳极膜之间的界面附近的区域处变得富集。这种富集界面区域提供耐腐蚀屏障，即使当阳极化基底暴露于腐蚀诱导环境诸如暴露于盐水、汗水、氯化水等时，该耐腐蚀屏障保护底层本体铝合金免受腐蚀。由于阳极化过程可将耐腐蚀元素集中在界面区域中，因此耐腐蚀元素可以极小浓度添加，有时以痕量水平添加。

被添加到铝合金组合物的耐腐蚀元素的类型可根据基底内的其他合金元素的类型和量以及其他因素而变化。例如，一些铝合金包含相对高浓度的锌，以增加合金的强度。然而，当此类高强度铝合金被阳极化时，锌可在铝合金基底和阳极膜之间的界面附近富集，因为锌比铝更不易被氧化。在一些情况下，锌与使阳极膜更易于分层相关联，因此其在界面区域处的富集应被最小化。因此，在一些实施方案中，耐腐蚀元素比锌更不易被氧化，这可防止或减轻锌的富集。当选择耐腐蚀元素的类型时，也可考虑其他因素诸如所得到的阳极膜的毒性、可用性和颜色。

本文描述的阳极化铝合金组合物的优点中的一个优点为其能够对发生丝状腐蚀(可发生在薄膜下方的一种腐蚀)产生抵抗。在丝状腐蚀中，腐蚀从起始部位开始，然后在薄膜下方的基底内遵循线状腐蚀模式。本文所述的阳极化铝合金组合物的富集界面区域可防止发生初始腐蚀，和/或防止线状腐蚀蔓延。因此，阳极化合金非常适合暴露于水分、汗水、海水、游泳池水等的消费产品。例如，阳极化合金可用于形成耐用且美观的外壳，以用于计算机、便携式电子设备、可穿戴电子设备和电子设备附件，诸如由apple,inc.(cupertino,california)制造的电子设备附件。

如本文所述，除非另有规定，否则术语氧化物、阳极氧化物、金属氧化物等可互换使用并且可指任何适合的金属氧化物材料。此外，除非另有规定，否则术语涂层、层、膜等可互换使用并且可指例如覆盖基底、部件等的表面的任何合适的薄层材料。例如，阳极氧化物膜可被称为阳极膜、阳极涂层、阳极氧化物涂层、阳极氧化物层、金属氧化物涂层、氧化物膜等。此外，通过对金属基底进行阳极化而形成的氧化物通常可被理解为由金属基底的氧化物组成。例如，通过对铝或铝合金基底进行阳极化而形成的氧化物可形成对应的氧化铝膜、层或涂层。

下文参考图1至图7论述了这些实施方案和其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。

本文所述的方法可用于形成消费产品(诸如，图1所示的消费电子设备，包括便携式电话102、平板电脑104、智能手表106和便携式计算机108)的耐用耐腐蚀且美观的金属部分。电子设备102,104,106和108可各自包括由金属制成的或具有金属部分的外壳。铝合金和其他可阳极化金属及其合金由于能够阳极化并形成保护金属表面免受磨损、划伤和其他机械损伤的保护性阳极氧化物涂层而经常被使用。铝合金由于重量轻且耐用而可为被选择的金属材料。

设备102,104,106和108的金属部分可暴露于腐蚀诱导剂，诸如来自用户的身体和手部的汗水、来自溢出液体的水、来自海洋或海滩的海水以及来自游泳池的氯化水。阳极膜通常保护底层金属基底免受腐蚀。然而，如果阳极膜有缺陷或被损坏，诸如通过划伤阳极膜或使阳极膜受到物理冲击或者热应力或机械应力，则腐蚀诱导剂可穿过阳极膜并到达底层金属基底。一旦形成初始腐蚀部位，腐蚀便可通过有时被称为丝状腐蚀(也被称为膜下腐蚀)的方式蔓延通过基底的表面。

一般来讲，丝状腐蚀为一种缝隙腐蚀，其中腐蚀在薄膜涂层诸如涂料、漆膜或阳极氧化物膜下防以线状细丝发生。为了说明，图2示出了标准阳极化铝合金基底200的顶视图，该标准阳极化铝合金基底具有局部穿透阳极膜并且呈现为线条的有意形成的刻划标记。根据一个示例，在刻划之后，将阳极化铝合金基底200短暂地浸入2摩尔盐酸溶液中约30秒，并且随后从2摩尔盐酸溶液中取出并在65℃和90％的相对湿度的受控条件下维持5天。由于同时存在氯离子、低ph值和水，盐酸溶液在刻划标记处穿过阳极氧化物膜并且在底层铝合金基底的表面上局部进行活性腐蚀过程。一旦腐蚀过程开始，活性腐蚀部位便在存在氯离子和水的情况下得以维持，以形成腐蚀产物。具体地，腐蚀过程由氧气和水维持和供料，氧气和水通过渗透压沿腐蚀产物的线而被吸收，从而以线状腐蚀模式(即丝状腐蚀)蔓延。

丝状腐蚀的发生率可部分取决于铝合金的类型。例如，具有较高锌浓度的高强度铝合金(例如，某些7000系列铝合金)可能对丝状腐蚀特别敏感。该高度的丝状腐蚀敏感性之所以可能出现，部分是由于在阳极化过程期间铝优先于锌进行氧化，因为与铝相比，锌具有用于氧化物形成的更大的负吉布斯自由能(更不易被氧化)。因此，锌可在合金基底的本体部分和氧化物层之间的界面附近的区域处变得富集。此类锌富集在美国专利申请公布no.us2017-0051426a1和no.us2017-0051425a1中详细描述，以上每篇文献全文并入本文以用于所有目的。所得到的富锌区域的膜紧邻保护性氧化物层，其可能比合金基底的本体组合物更容易腐蚀。因此，腐蚀可能更容易沿金属/氧化物界面蔓延—可能通过借由缝隙腐蚀过程诸如丝状腐蚀进一步加剧的机制。

即使腐蚀过程不会显著地攻击底层本体合金，而是仍然受限于攻击合金的富锌区域，也可呈现出明显的美观缺陷，因为金属/氧化物界面是主导未染色或轻染色阳极化部件的外观的表面。此类攻击虽然程度有限，但也会导致大面积的保护性氧化物膜无法粘合，这可对美观产生更广泛的不利影响。此外，由此所导致的保护性氧化物膜损失可使金属暴露于加速的攻击中。

本文所述的铝合金包含针对改变阳极膜附近的金属基底的界面区域处的组成并提高耐腐蚀性的能力而被选择的极少量的耐腐蚀元素。添加耐腐蚀元素可能特别适用于可特别容易受到此类腐蚀的高强度高锌组成合金。

图3示出了具有富含耐腐蚀元素310的界面区域302的阳极化部件300的横截面视图。部件300包括具有由阳极化过程形成的阳极膜304的铝合金基底302。一般来讲，阳极化涉及将基底302的表面部分转换成对应的金属氧化物。因此，对铝合金基底302进行阳极化将产生主要由氧化铝(al2o3)组成的阳极膜304。在一些应用中，使用根据军事规格阳极化(mil-a-8625)标准的ii型阳极化过程，其通常涉及在硫酸溶液中进行阳极化。这是因为ii型阳极化可提供相对半透明、耐用且美观的阳极膜，其适用于某些消费电子产品。

包括ii型阳极化的许多阳极化过程产生多孔阳极膜304，其中孔306在阳极膜304的氧化铝基体内形成。孔306由孔壁308限定并且通常具有在大致垂直于阳极膜304的外表面的方向上伸长的柱状形状。孔306的尺寸将部分根据阳极化条件而变化。在一些应用中，孔306将具有范围介于约10纳米和约30纳米之间的直径，并且孔壁308将具有范围介于约5纳米和20纳米之间的厚度。在一些实施方案中，孔306将具有为孔壁308的厚度的大约两倍的直径。阳极膜304的厚度将根据应用而变化。在一些应用中，阳极膜304具有范围介于约8微米和20微米之间、在一些情况下介于约10微米和15微米之间的厚度。如图所示，孔306可在基底302和阳极膜304之间的界面312附近的其末端307处具有杯状形状。在一些情况下，孔末端307和界面312之间的区域被称为阳极膜304的非多孔屏障层区域。

在阳极化过程期间，将构成基底302的本体的铝309转换成阳极膜306的氧化铝(al2o3)。基底302内的任何合金元素将变成被氧化并结合到阳极膜306内，或者将在界面312附近的基底302的区域311(也被称为界面区域)内变得富集。合金元素是变成结合在阳极膜306内还是在区域311处富集将取决于元素与铝相比的氧化容易程度，这可通过将元素的用于氧化物形成的吉布斯自由能与铝的吉布斯自由能进行比较来确定(下文参考图4和图5以及表1详细描述)。

与铝相比更容易氧化的元素诸如镁将氧化并且可变成与阳极膜306的主要氧化铝结合。与铝相比更不易氧化的元素诸如耐腐蚀元素310将不会显著氧化而是将沿界面312积累，从而形成具有相对较高浓度的耐腐蚀元素310的区域311。在一些实施方案中，界面区域311(也被称为富集层)被定义为最接近界面312的基底302的1微米-2微米区域。

由于耐腐蚀元素310比铝更不易氧化，因此界面区域311比本体铝合金基底302更不易氧化且更耐腐蚀。因此，如果阳极膜304由于热量或机械应力损伤而变成被破坏的，则界面区域311将不太可能腐蚀或蔓延丝状腐蚀。令人惊讶的是，已发现即使极少量的耐腐蚀元素310也能提供此类耐腐蚀益处。这是因为基底302内的即使少量的耐腐蚀元素310也将变得局部充分地富集到其中界面区域311处的耐腐蚀元素310的浓度比本体铝合金基底302高几个原子百分比或几十个原子百分比(即，比本体合金高约1000倍)的位置。因此，可选择具有调节界面区域311处的界面金属薄膜的组成的特定意图的耐腐蚀元素310。在一些实施方案中，已发现具有浓度为0.05重量％(500ppm)(在一些情况下为0.01重量％(100ppm，即“痕量”水平))的耐腐蚀元素310的铝合金基底302提供耐腐蚀性明显提高的富集界面区域211。

界面富集的确切水平可能难以通过实验来确定；然而，已使用电子能量损失谱(eels)线扫描在较薄过渡电子显微镜(tem)箔样品中的界面区域311上定性地检测到其存在。已使用卢瑟福背散射对模型二元合金中的界面富集进行量化，从而示出其水平为约40原子％。然而，这些水平可能并不总是准确地应用于真正的厚膜氧化物。在任何情况下，会出现被快速实现的界面富集并且其确切水平似乎与各种合金元素的氧化物形成的吉布斯自由能的相对量值相关联，而不是与本体合金基底302中的元素浓度相关联。

耐腐蚀元素310的类型将取决于许多因素，包括铝合金302内包含的其他合金元素。例如，一些高强度铝合金包含相对较高浓度的锌。然而，锌也可在界面区域311变得富集，因为其具有比铝更大的用于氧化物形成的正吉布斯自由能。如上所述，特别是当在ii型阳极化期间锌与含硫物质结合时，此类锌富集与使阳极膜304更易于分层相关联，因此此类锌富集是不希望的。例如，在一些情况下，已发现约2重量％或更高的锌浓度与显著分层相关联。在一些实施方案中，约4重量％或更高的锌浓度与显著分层相关联。因此，对于具有此类较高水平的锌的那些铝合金，耐腐蚀元素310具有比锌更大的用于氧化物形成的正吉布斯自由能为有利的。这样，耐腐蚀元素310可优先于锌在界面区域311处变得富集，并且在这种情况下置换界面区域311处的锌。

需注意，一些富锌合金包括非市售的高强度合金，诸如在美国专利申请公布no.us2017-0051426a1和no.us2017-0051425a1中描述的那些合金。例如，在一些实施方案中，本文所述的铝合金包含化学计算量的锌和镁，以形成mgzn2η’沉淀物(例如，锌原子百分比等于2倍镁原子百分比)。即，在一些实施方案中，镁与锌的原子百分比比率为约1:2。在一些情况下，这些al-zn-mg合金包含约5.5重量％的锌和约1重量％的镁。例如，铝合金可包括5.45重量％、5.61重量％、5.49重量％或5.69重量％的锌，以及0.7重量％、1.1重量％、0.9重量％、1.9重量％、1.5重量％或0.05重量％的镁。

因此用于氧化物形成的吉布斯自由能可为在进行阳极化期间控制耐腐蚀元素310将在界面311处富集的水平的关键性质中的一种关键性质。图4示出了比较多种元素随吉布斯自由能(δg°)的变化而变化的界面富集水平的图示400。图400为在“corrosionscience”第39卷第4期第731-737页(1997年)中提供的数据的修改版本。x轴指示各元素的用于氧化物形成的吉布斯自由能(δg°)，并且y轴指示各元素在阳极膜和本体铝合金基底之间的界面处的富集量，其以原子(×10¹⁵)/cm²来表示。

如上所述，元素具有比锌更大的用于氧化物形成的正δg°对于确定可优先于锌在阳极氧化物基底界面处积累的耐腐蚀元素的类型为很好的第一近似值。图示400指示钒(v)、锡(sn)、镍(ni)、钼(mo)、铋(bi)、锑(sb)、铟(in)、铜(cu)、汞(hg)、银(ag)和金(au)具有比锌(zn)更高的用于氧化物形成的δg°。因此，预期这些元素优先于锌在界面区域处富集，并且可作为具有浓相对高浓度的锌(例如，2重量％或更多，或者4重量％或更多)的铝合金(诸如，一些7000系列铝合金)的耐腐蚀元素的优秀候选元素。

对于具有较低水平的锌的铝合金，诸如一些6000和2000系列铝合金，锌富集可能不是重要问题。因此，可能的耐腐蚀元素的范围可扩大到包括具有比锌更大的负δg°并且具有比铝更大的正δg°的那些元素。根据图400，这将元素范围扩大到包括具有比铝(al)更高的用于氧化物形成的δg°的锆(zr)、钛(ti)、锰(mn)、铬(cr)、锌(zn)、(v)、锡(sn)、镍(ni)、钼(mo)、铋(bi)、锑(sb)、铟(in)、铜(cu)、汞(hg)、银(ag)和金(au)。因此，这些元素可作为具有较低水平的锌(例如，低于2重量％，或者低于4重量％)的铝合金的耐腐蚀元素的优秀候选元素。

下表1列出了基于面心立方(fcc)晶体结构基于特定氧化态和溶解度的多种元素的经计算的氧化物形成能量(δg°)。

表1：氧化物形成能量

根据表1，可预期在具有高浓度的锌的阳极化铝合金的界面区域处富集的元素包括(按照它们用于氧化物形成的相对吉布斯自由能的大致顺序)：ag、pt、rh、ir、se、os、ti、te、cu、bi、sb、ni、co、mo、ge、fe、w、sn、v、in和rb。可能在锌不是主要合金元素的铝合金中富集的元素还包括：zn、nb、cr、mn、ta、si、ti、er、zr和hf。不会在任何铝合金的界面处富集的元素的示例包括：s、ce、li、la、mg、gd、eu、sc、ca和y。

图5示出了根据一些实施方案的总结用于选择合适的耐腐蚀元素的一些标准的注释元素周期表。基于元素的用于氧化物形成的δg°小于用于zno形成的δg°、小于用于al2o3形成的δg°并且大于或等于用于al2o3形成的δg°而对元素进行分类。

图5指示具有小于用于zno形成的δg°的用于氧化物形成的δg°并且因此很可能会在界面区域处优先于锌而富集的元素包括：rb、v、mo、w、tc、re、fe、ru、os、co、rh、ir、ni、pd、pt、cu、ag、au、cd、hg、in、tl、ge、sn、pb、p、as、sb、bi、se和te。可预期在界面区域处富集的元素中，一些元素由于低熔点可能会抑制某些冶金操作而因此可不予考虑。(例如hg，也可能还有in、sn、cd、pb、bi、ge，但是所要求的极低水平使得这种限制不那么严格。)元素在铝中的溶解度可淘汰另一些候选元素，但是再次出现该效果所要求的极低合金化水平使得这种考虑不那么关键。其他元素由于具有危害诸如放射性、毒性或高反应性(例如，u、tc、pb、cd、be、as、rb)而可被排除。另外的考虑可包括成本或供应限制，这可淘汰元素诸如os、ir、pt、rh以及元素诸如co，但应当注意，痕量水平的元素诸如ag虽然昂贵，但仍然为可行的。因此，在铝合金基底包含至少2重量％的锌(在一些情况下至少4重量％的锌)的一些实施方案中，耐腐蚀元素可包括以下各项中的至少一者：pt(铂)、pd(钯)、ag(银)、au(金)、mo(钼)、v(钒)或cu(铜)。

对于包括较低浓度的锌并且几乎没有锌-硫分层促进物质的界面富集的那些铝合金，使用具有比锌更不易氧化的δg°的元素可能不那么重要。具有较低锌浓度的此类铝合金的示例可包括6000或2000系列铝合金。因此，除了具有比锌更不易氧化的δg°的元素之外，对于这些类型的铝合金基底而言，具有小于用于铝的δg°的用于氧化物形成的δg°的元素可被包括在内。根据图5的图表，其还包括：na、ba、ti、zr、nb、ta、cr、mn、zn、b、ga、si和ur。然而，na、ba和ga由于具有毒性、熔点问题和/或一旦铝合金基底被阳极化便在阳极膜内产生可见缺陷的倾向，因此这可能不合适。因此，在铝合金基底包含少于2重量％的锌(在一些情况下低于4重量％的锌)的一些实施方案中，耐腐蚀元素可包括以下各项中的至少一者：pt(铂)、pd(钯)、ag(银)、au(金)、mo(钼)、cr(铬)、cu(铜)、ti(钛)、v(钒)或zr(锆)。

用于选择合适的耐腐蚀元素的另一个至关重要的标准为元素的电极电位。为了使最终产品比本体合金更好地耐腐蚀，界面区域的局部组成应具有比铝(或在阳极化al-zn-mg合金中形成的铝-锌膜)更高的电极电位。下表3列出了用于还原不同金属离子的半反应的经计算的标准电极电位(针对在大气压和25℃下的1摩尔金属离子水溶液而言)。

表2：标准电极电位

表2指示哪些金属离子被计算以与铝(al³⁺)相比更不可能或更可能氧化(腐蚀)。应当注意，表2中的经计算的e*(v)值仅用于一些金属离子的一些氧化态的半反应，并且因此不考虑金属离子的其他可能的氧化态。该第二标准(用于金属离子还原的高标准电极电位)有利于以下元素(按照所得表面耐腐蚀性的大致顺序)：au、pt、pd、ag、cu、bi、re、ge、sn、mo、ni、co、in、fe、ga、cr、zn、v、mn、ti和zr。

下表3列出了按在暴露于海水时腐蚀的可能性(即，最可能放弃电子)的递增顺序列出的一些金属和金属化合物的电势序(来源于mahmoudm.farag的“materialsandprocessselectionforengineeringdesign”第2版(2008年)表3.1)。

表3：电势序

表3的数据考虑了金属离子的多种可能的氧化态，表情因此在一些情况下可能为对元素的耐腐蚀性的更现实的估计。表3指示铝合金商上方的那些金属和金属化合物将充当阴极并且与铝合金相比基本上不会腐蚀，而铝合金下方的那些金属和金属化合物将充当阳极并且与铝合金相比会优先腐蚀。在一些消费电子产品诸如由用户操作的壳体中，在表3中列出的优选金属可包括铂、金、钛、银和/或铜。但在一些示例中，相比于有助于耐腐蚀，锌本身可能更有害。然而，如上所述，其他合金元素诸如锌的存在和量也可决定哪些金属可能为优选的。

在满足所有上述条件的候选元素中，有些元素可能由于对氧化物附着的不良影响而为不利的，诸如锌和锡。若干种其他元素可能会导致其他基本上透明和无色的阳极氧化物膜变黄，并且因此出于美观原因可能不合需要，因为美观在消费产品中可能是非常重要的。这些元素可包括金、银、铬和铜。可能必须严格控制这些元素的水平以避免产生容易感知的变色或色差，因为低至500ppm的水平在一些情况下可能导致黄化增加(即，如使用ciel*a*b*1976色彩空间标准所测量的，b*值大于1)。因此，在一些情况下，铝合金包含不超过约0.05重量％、在一些情况下不超过约0.01重量％(痕量水平)的黄化元素(例如，铁、铜、金、银和/或铬)。在一些情况下，铝合金包含不超过规定量的其他合金元素，诸如硅(例如，不超过0.05重量％或0.01重量％)。铂、钯、钼和锆通常不会使所得到的阳极氧化物变黄并且因此在颜色清晰度很重要的一些应用中这些元素可能为优选的候选元素，这具体取决于合金元素的浓度和变色量。其中，钼和锆由于相对低的成本而在一些实施方案中可能为优选的。

耐腐蚀元素的浓度将由许多因素设定，包括在铝中的溶解度和对晶粒结构的任何不利影响。例如，约500ppm的锆可抑制等轴晶粒结构的形成，并且相反导致美观表面的显著方向性和明显“条纹化”。因此，锆的500ppm或更少的水平可被设定为最大值。这种500ppm的最大值还可允许铝合金的回收利用而不超过许多商业合金规格的水平，这些规格通常针对最多至0.05重量％的“其他”未指定的合金元素被合金化。

应当注意，可使用多于一种类型的耐腐蚀元素。例如，铝合金可包括钼和铂的组合，或者钼、铂和铜的组合等。在一些实施方案中，耐腐蚀元素的组合的总重量百分比介于约0.001重量％和约0.05重量％之间，在一些情况下介于约0.01重量％和约0.05重量％之间。此外，应当注意，一种或多种耐腐蚀元素不一定限于上面列出的那些元素，并且可使用一种或多种任何合适的元素。此外，耐腐蚀元素可被添加到其他易腐蚀合金诸如铝-锂基合金中，其中限制元素(根据用于氧化物形成的相对吉布斯自由能而在界面处优先富集的元素)将为铝或任何合适的三元沉淀形成剂，诸如锌。

图6a和图6b分别示出了具有耐腐蚀元素的阳极化铝合金基底600和610的顶视图。阳极化铝基底600包含作为耐腐蚀元素的5.5重量％的锌、1重量％的镁和约0.01重量％的钼，以及作为金属基底的其余部分的铝。阳极化铝基底610包含作为耐腐蚀元素的5.5重量％的锌、1重量％的镁和0.01重量％的银，以及作为金属基底的其余部分的铝。在基底600和610两者中，锌和镁作为合金元素而被添加，以增加金属基底的强度。

在一些示例中，基底600和610各自有意地刻划有标记，该标记以类似于结合图2描述的过程而局部地穿透阳极膜。在刻划之后，将两个基底600和610暴露于2摩尔的盐酸溶液中约30秒，表情随后从2摩尔盐酸溶液中移除并维持在65℃和90％相对湿度的受控条件下5天。如图6a至图6b所示，基底600和610表现出极少的腐蚀迹象并且基本上没有可见的丝状腐蚀。在具有0.01重量％铜的样品中也发现了类似的耐腐蚀结果。

图7示出了指示用于形成适用于消费产品诸如消费电子设备的外壳或壳体的耐腐蚀铝合金基底的过程的流程图700。在702处，将耐腐蚀元素添加到铝或铝合金中。在一些实施方案中，耐腐蚀元素包括以下各项中的至少一者：pt(铂)、pd(钯)、ag(银)、au(金)、mo(钼)、cr(铬)、cu(铜)、ti(钛)、v(钒)和zr(锆)。在一些实施方案中，铝合金为高强度合金并且还包括相对高水平诸如约2.0重量％(例如，1.5重量％、1.9重量％、2.2重量％或2.9重量％)或更高水平的锌。例如，铝合金可包括介于约2.0重量％和10重量％之间的锌。在这些情况下，耐腐蚀元素具有比锌更大的用于氧化物形成的正δg°(更不易氧化)可能为有益的。用于此类高强度合金的合适的耐腐蚀元素的示例可包括以下各项中的至少一者：pt(铂)、pd(钯)、ag(银)、au(金)、mo(钼)或cu(铜)。耐腐蚀元素可以极小的量在一些情况下以痕量水平添加。在一些实施方案中，耐腐蚀元素以介于约0.001重量％和约0.05重量％之间的浓度添加。

在704处，铝合金基底被阳极化，以便将基底的表面部分转换成氧化铝涂层。在阳极化过程期间，一种或多种耐腐蚀元素在氧化铝涂层和底层本体铝合金之间的基底界面区域处富集。耐腐蚀元素的浓度在界面区域处高度集中，有时甚至最高至40原子％或更高。可使用任何合适的阳极化过程。在一些实施方案中，使用涉及使用硫酸基阳极化浴的ii型阳极化过程。氧化铝涂层的最终厚度可根据应用要求而变化。在一些应用中，氧化铝涂层具有范围介于约8微米和20微米之间(例如，8.1微米、8.5微米、12.0微米、20.5微米或20.9微米)、在一些情况下介于约10微米和15微米之间(例如，9.1微米、9.5微米、12.5微米、15.5微米或15.9微米)的厚度。

在706处，铝合金基底被可选地结合到消费产品中。在一些实施方案中，消费产品为电子设备并且铝合金基底对应于消费者可见且可触摸的用于电子设备的壳体或外壳。在一些应用中，氧化铝涂层应当为相对透明和无色的-例如被表征为具有不超过1的b*值。由于底层基底包括富含耐腐蚀元素的界面区域，因此即使氧化铝涂层的完整性由于例如划伤、凹陷和热应力损伤而被破坏，基底也具有较强的耐腐蚀(例如，丝状腐蚀)性。此外，即使暴露于腐蚀性环境，诸如水分、海水、汗水、氯化水等，基底也不太可能经历腐蚀。

上述描述为了进行解释而使用特定命名，以提供对所述实施方案的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，实践所述实施方案不需要这些具体细节。因此，出于举例说明和描述的目的，呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。它们并非旨在为穷举性的或将实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，根据上述教导内容，许多修改和变型为可能的。