本课题针对温度梯度对6061铝合金硫酸硬质阳极氧化膜性能的影响进行研究。目的在于提高铝合金硬质阳极氧化膜厚度与硬度的同时，建立新的阳极氧化膜生成理论。铝合金具有优良的性能，使用量最大、应用面广。但是铝元素活泼，腐蚀电位低，易腐蚀，因此需要进行表面强化，以扩大铝合金的应用范围和延长使用寿命。传统硬质阳极氧化,需要低温槽液，能耗高、不利于环保，并且要想进一步提高氧化膜的性能比较困难。本课题在传统理论的基础上，从氧化热传输和氧化气泡重新认识氧化膜的生成规律，建立模型指导相关工艺方法，控制氧化膜的微观结构，降低孔隙率，提高致密度，使氧化膜的厚度和硬度显著增加。本文研究了电流密度、冷却液温度、电解液温度等工艺参数对氧化膜厚度、硬度和微观结构的影响，并与传统方法获得的氧化膜进行比较。利用扫描电镜（SEM）和计算机显微图像分析仪(XJP-6A)对氧化膜微观形貌进行分析；利用数字式覆层测厚仪（TT230）、电脑显示型手动转塔显微硬度计（MVC-1000JMT1）测得氧化膜的厚度、硬度。基于传统阳极氧化理论，对本文的实验结果进行分析、讨论，得到：（1）与传统法相比，温度梯度法制备硬质阳极氧化膜，使氧化热流垂直于交界面沿铝活塞导出，并非主要向氧化液中传递，有利于成膜。该方法获得的膜厚度大于60μm，硬度高达500HV，两者均优于传统方法下制备的氧化膜。（2）温度梯度更利于氧化膜的生长。与传统方法整体氧化相比，相同时间下，温度梯度法制备的氧化膜更厚，随着时间的延长，两者制备的氧化膜厚度差异越明显。实际生产中，就能提高生产效率。（3）温度梯度法制备硬质阳极氧化膜中，可适当提高电解液温度，也能得到力学性能良好的硬质阳极氧化膜。这样有利于降低能耗和设备消磨。（4）温度梯度法下，电流密度也可适当提高，能进一步加快成膜速度。（5）氧气气泡的析出，与温度梯度相互作用，控制膜的微观机构，达到提高氧化膜的性能的作用。（6）气膜覆盖率对冷却液温度和电解温度的选择起着非常重要的作用。并且电流密度越大，气泡析出越多，覆盖率越高。所以，应合理选择电流密度。