برای فرایند سخت یا HA^[44]، ثابت تناسب nmv^-10/2-5/1= ζ بوده و کمتر از حالت MA می­باشد .

برای جلوگیری از صرف زمان طولانی برای آندایز آلومینیوم، ابتدا فیلم را تحت شرایط نرم بمدت چند دقیقه آندایز می­ کنند، سپس آندایز سخت انجام گرفته و سلول­ها بر روی بستر منظم شکل گرفته از حالت نرم، رشد می­یابند. این کار برای جلوگیری از اعمال جریان زیاد در ابتدای امر به سطح نمونه و شکست فیلم اکسیدی در مرحله­ سخت می­باشد، بطوری­که بعد از جوانه زنی حفره­ها جریان به تدریج و با نرخ افزایش مشخص برای حالات مختلف بالا خواهد رفت. این پیش آندایز در چگالی جریان ثابت یا پتانسیل ثابت برای چند دقیقه انجام می­گیرد. همچنین برای جلوگیری از سوختن نمونه در طول آندایز سخت باید از اعمال گرمای بیش از حد به نمونه پرهیز کرد که برای این­ کار از خنک کننده استفاده می­کنیم.
۴-۵-۴- آندایز پالسی آلومینیوم
در این دیدگاه مزایای فرایندهای سخت و نرم را با هم ترکیب می­ کنند. در این روش با طراحی پالس متوالی، کنترل هر دو ترکیب امکان­ پذیر می­باشد. این روش برای لایه­لایه شدن یک فیلم آلومینیوم به توده­ای از صفحات پوسته­ی آلومینیوم متخلخل با نانوساختار سه بعدی استفاده می­ شود.
در این روش آندایز با پالس­های پتانسیلی ثابت، شامل پالس MA و HA دنبال می­ شود. شکل (۴-۴ الف) یک حالت جریان-زمان ناپایدار و کوتاه برای آندایز پالسی را نشان می­دهد که در (الف) پالس MA (, U_MA=25v دوره­ پالس _MA=180s ז) با یک پالس HA (U_HA=35v , _HA=0.1sז) دنبال شده است. شکل (۴-۴ ب، پ، ت ) نیز تصاویر SEM از AAO تشکیل شده با آندایز پالسی را نشان می­دهد.
از ویژگی­های جذاب AAO حاصل، نوسان در قطر حفره در طول محور آن است (شکل (۴-۴ ث)) که می­توانیم حتی ورقه­های MA-AAO را در حالت دو درجه آزادی لایه­لایه کنیم، که با حرکت دادن انتخابی قطعات HA-AAO مانند شکل (۴-۴ ج) که راهی آسان و اقتصادی برای تولید انبوه صفحات نانومتخلخل AAO است، انجام می­گیرد.

شکل (۴-۴) (الف) طرح پالس استفاده شده در آندایز پالسی با پتانسیل­های U_MA دنبال شده با U_HA در مدت زمان­های_MA ז و _HAז (ب) تصویر SEM از AAO بدست آمده از این آندایز پالسی (پ) تصویر SEM از سطح مقطع AAO (ت) تصویر بزرگ شده سطح مشخص شده در شکل (پ)، (ث) نمایشی از قطر حفره­های تشکیل شده با آندایز پالسی (ج) تصویر SEM از صفحات MA-AAO انباشته بر هم. این صفحات با خارج کردن انتخابی بخش­های HA-AAO با بهره گرفتن از H₃PO₄ ۵% وزنی در c45⁰ بدست می­آیند.
۴-۶- مکانیسم رشد فیلم متخلخل در حضور میدان
میدانیم که ساختار فیلم آلومینای آندیک، از حالت لایه­ی مانع تشکیل یافته بر سطح آلومینیوم در ابتدای آندایز شروع و گسترش می­یابد. رشد فیلم مانع بعلت هدایت یونی میدان قوی در حضور میدان ثابت ناشی از پتانسیل افت کرده بخاطر عبور از ضخامت عرضی فیلم مانع می­باشد .
فیلم مانع بصورت یکنواخت با یک توزیع جریان یکنواخت کنترل شده با میدان ثابت مانند شکل (۴-۵) روی همه جای سطح گسترش می­یابد. رشد یکنواخت، نوعی هموارسازی سطح ناصاف اولیه­ آلومینیوم را نتیجه می­دهد.
اما تغییراتی موضعی در قدرت میدان می ­تواند روی سطح بعلت وجود نقص­ها یا ترک­ها، ناخالصی­ها یا ویژگی­های از قبل موجود شامل ریزمرزدانه­ها^[۴۵]، برآمدگی­ها و گلوگاه­ها^[۴۶] بعنوان باقیمانده­ی فرایندهای پیش از آندایز (پولیش مکانیکی یا الکتروشیمیایی و سونش کردن)
ظاهر شود. این توزیع غیر یکنواخت جریان، منجر به افزایش تجزیه­ی میدانی اکسید و ضخیم شدن موضعی فیلم (شکل۴-۵ ب) می­ شود.
جریان بیشتر در بالای برآمدگی­های فلز با یک گرمای ژول موضعی همراه است، که نتیجه­ آن لایه­ی اکسیدی ضخیم­تر می­باشد .
این گرمای موضعی در پایه­ حفره سبب افزایش انحلال میدانی اکسید و در نتیجه سبب افزایش چگالی جریان موضعی در این ناحیه می­ شود و این روند افزایش جریان و در نتیجه انحلال در قسمت زیرین حفره­ها ادامه می­یابد. لایه­ی اکسیدی رشد یافته بالای برآمدگی­ها (مکان عیوب یا ناخالصی­ها و ترک­ها) مستعد تولید یک فشار موضعی بالا و درنتیجه ترک­دار شدن فیلم و التیام سریع آن در چگالی جریان موضعی بالا است (شکل ۴-۵ پ و ت).
بنابراین با مصرف آلومینیوم پایه و افزایش ارتفاع دیواره­ های اکسیدی ساخته شده بالای مکان­های معیوب، رویدادهای ترک-التیام زیاد تکرار می­شوند، که این سبب ریزش بخشی از دیواره جهت تشکیل انحنای گودال شکل شده و انحنای فیلم در سطح میانجی اکسید/فلز تا مقدار لازم افزایش می­یابد (شکل ۴-۵ ج). شیمیزو^[۴۷] نیز یک فشار انبساط­زا در سطح برآمدگی­ها پیشنهاد کرد که منجر به تشکیل شکاف­هایی می­ شود که می­توانند بعنوان
مسیر­های رسانا برای رشد فیلم و اثر التیام سریع عمل کنند.
رشد ترجیحی اکسید بالای مکان­های معیوب و ضخیم ­شدن لایه­ی سدی بطور پیوسته تا زمانی­که جریان در ناحیه­ی نازک­تر فیلم در انتهای حفره­ی آینده متمرکز شود، پیش می­رود. به عبارت دیگر افزایش انحنای حفره (افزایش قطر حفره) چگالی جریان موثر در عرض لایه­ی سدی را کاهش می­دهد. به عنوان یک نتیجه به منظور حفظ یک میدان یکنواخت، رشد حفره­های دیگر از حفره­های اولیه شروع می­ شود. وقتی انحناهای فیلم اکسیدی در سطح میانجی اکسید/فلز به اندازه­ کافی افزایش می­یابد و اشتراک (تقاطع) مناطق حلزونی رخ می­دهد، شرایط حالت پایدار رشد حفره فرا می­رسد. برای رشد اکسید متخلخل، در حالت پایدار یک تعادل دینامیکی بین رشد اکسید در سطح میانجی اکسید/فلز و انحلال اکسید در سطح میانجی اکسید/الکترولیت بوجود می ­آید .
شکل (۴-۵) نمودار الگووار توزیع جریان در شروع و گسترش رشد حفره­ها بر آلومینای آندایزی
۴-۷- رشد حالت پایدار آلومینای متخلخل
سهم اصلی جریان آندی شامل واکنش زیر می­ شود:
(۴-۷)
رشد اکسید برای الکترولیت­های اسیدی رایج شامل فسفریک، سولفوریک و اکسالیک اسید بطور عمده در سطح برهم­کنش فلز/اکسید رخ می­دهد. رشد آلومینای متخلخل شامل انتقال درونی یون­های شامل اکسیژن (O^2- و OH^-) در عرض لایه­ی سدی از الکترولیت به سطح فلز و بطور هم­زمان خروج یون­های Al³⁺ از لایه­ی اکسیدی به الکترولیت می­باشد.
فهمیده شده است که تنها بخشی از جریان یون­های Al³⁺ در تشکیل اکسید در سطح میانجی فلز/اکسید و اکسید/الکترولیت شرکت می­ کنند. بسته به شرایط آندایز و بخصوص بازده جریان اکسید، تشکیل اکسید همچنین می ­تواند در سطح میانجی اکسید/الکترولیت پیش رود.
بعنوان مثال برای یک بازده جریان نزدیک به %۱۰۰ و برای الکترولیت­های فسفات و کرومات، اکثریت یون­های Al³⁺ که به سطح اکسید/الکترولیت می­رسند در تشکیل اکسید در این سطح درگیر می­شوند .
این رفتار با تعداد حامل­های شامل یون­های Al³⁺ و O^2-/OH^-مشاهده شده برای الکترولیت­ها و شرایط آندایزی مختلف ثابت می­ماند.
برعکس برای آندایز در اکسالیک اسید با بازده جریان پایین، شاهدی برای تشکیل اکسید در سطح اکسید/الکترولیت نیست .
جریان یون­های Al³⁺ باقیمانده­ای که به سطح اکسید/الکترولیت رسیده ­اند با انحلال میدان کمکی ، یا با مکانیسم پس­زنی مستقیم یون­های Al³⁺ در محلول ، در الکترولیت گم می­شوند.
یک نمایش شماتیک از فرایند اصلی درگیر در رشد آلومینای متخلخل در شکل (۴-۶) نشان داده شده است.
بعلاوه آنیون­های الکترولیت درون لایه­ی سدی حرکت می­ کنند و می­توانند در ماده­ اکسید ترکیب شوند.
انحلال شیمیایی اکسید در الکترولیت، نازکی لایه­ی سدی را نتیجه می­دهد و برای رشد حالت پایدار اکسید متخلخل، میدان افزایش یافته موضعی در سطح اکسید/الکترولیت، بر انحلال در ته حفره­ها اثر می­گذارد .
افزایش انحلال میدانی اکسید، نرخ رشد اکسید در سطح اکسید/فلز را بعلت یک تعادل دینامیکی بین نرخ انحلال میدانی اکسید و نرخ تولید اکسید افزایش می­دهد. انحلال میدانی اکسید، از قطبش پیوندهای AL-O که بدنبال خارج شدن یون­های Al³⁺ از ساختار اکسید رخ می­دهد، شروع می­ شود . خروج یون­های Al³⁺ در حضور میدان خیلی راحت رخ می­دهد.

شکل (۴-۶) نمایی از حرکت یون­ها و انحلال اکسید در محلول سولفوریک اسید.
۴-۸- قطر حفره
بطور کلی برای ساختار آلومینای متخلخل، قطر حفره با پتانسیل آندایز رابطه­ خطی زیر را دارد:
(۴-۸)
که در این رابطه λ_P ضریب تناسب بوده و تقریبا برابر nm/v29/1 بوده و D_P قطر حفره برحسب نانومتر و U پتانسیل آندایز برحسب ولت می­باشد . وابستگی قطر به ولتاژ، به الکترولیت وابسته نیست. بطور کلی قطر حفره بطور جدی تحت تاثیر سرعت انحلال آلومینا است، که با غلظت PH محلول تعیین می­ شود .
در اکثر گزارشات روند آندایز، لایه­ی بیرونی اکسید اشاره به سطح و لایه­ی درونی اشاره به انتهای حفره­ها دارد. قطر حفره­ی لایه­ی اکسید درونی با گذشت زمان در حالت پایدار تغییر قابل توجهی نمی­کند و قطر زیادتر حفره­ها در نواحی سطحی فیلم نتیجه­ رشد اولیه و بی­قاعده­ی حفره­ها در مراحل اولیه­ رشد حفره است. یک انحلال شیمیایی اکسید و در نتیجه گشاد شدن حفره نیز ممکن است در طول آندایز و در دماهای بالا یا اسیدهای قوی رخ دهد .
برای یافتن قطر حفره­ها با پارامترهایی دیگر، فرمول زیر نیز پیشنهاد شده است :
(۴-۹)
که D_C قطر سلول که برابر فاصله­ی بین حفره­ای نیز هست، W ضخامت دیواره، B ضخامت لایه­ی سدی بر حسب نانومتر و W_U ضخامت دیواره بر ولتاژ (nm/v) می­باشد.
وابستگی تجربی قطر حفره به پتانسیل آندایز نیز بصورت رابطه­ قطر حفره با ولتاژ بحرانی آندایز (U_max ) توسط پالیببرودا^[۴۸] گزارش شده است:
(۴-۱۰)
که U_maxماکزیمم پتانسیل آندایز، بدون تغییر شکل در آلومینیوم و رهاسازی گاز زیاد بوده و بطور تجربی بدست می ­آید.
در توصیف قانون %۱۰تخلخل نیلسون^[۴۹] پیشنهاد شده است که قطر حفره­های تشکیل شده در آلومینای متخلخل تحت شرایط بهینه­ خودنظم­دهی، که منجر به آرایش شش­گوشی شبه کامل حفره­ها می­ شود را می­توان بصورت زیر توصیف کرد:
(۴-۱۱)
که P تخلخل (۱/۰=%۱۰=P) و K ثابت تناسب (۵/۲= K) است.
قطر حفره با زمان آندایز افزایش می­یابد، که دلیل آن نه تنها انحلال شیمیایی اکسید بوده، بلکه همچنین تشکیل و پیوستگی دیواره­ های حفره­ای پایدار می­باشد .
۴-۹- فاصله­ی بین حفره­ای