地球上可开发的矿产资源日益短缺,提高材料利用率及使用寿命成为材料研究领域的重要课题。微弧氧化技术处理材料的对象主要有铝、镁、锆、钛及其合金,将这些金属作为阳极置于强电场的电解液中,其表面与溶液准阴极在强电压作用下发生弧光放电,局部产生高温高压,使金属原子与溶液中的氧结合,最终在金属表面形成一层坚固的陶瓷氧化膜,该膜层可以极大地改善金属材料本身的耐磨、耐热、耐腐蚀性能。微弧氧化技术工艺简单,不引入毒害物质,对加工零件形状没有特殊要求,所制备的陶瓷氧化膜兼具阳极氧化膜和陶瓷喷涂层的优点,作为防腐蚀膜层可应用在航空航天,造船、化学设备、建筑、泵体等关键部位;作为耐磨膜层可应用在机械轴承,汽车发动机,纺织机械,管道等;作为热防护层可应用在电器电子,化工,能源工业设备等;作为功能性膜层,可应用于生物催化,医疗设备,医用材料等,微弧氧化技术在各工业领域有着良好的应用前景。本文总结了微弧氧化技术机理,将微弧氧化过程分为阳极氧化、电击穿起弧、膜层增厚、断电冷却四个阶段。分析了溶液中各溶质成分对微弧氧化过程的影响,确定了选取适当的主盐,pH调节剂,络合增厚剂,成膜促进剂为添加剂的微弧氧化溶液体系。本文设计了一套微弧氧化设备,针对LY12铝合金,采用正负脉冲电源,通过一系列微弧氧化实验,首先确定了铝合金与溶液形成阳极氧化膜的击穿电压,然后研究了各电参数如电压幅值,实验时间,电源频率,占空比以及反向脉冲对微弧氧化成膜结果的影响。针对不同功能要求的膜层,提出了定性的电参数设置方案,并在此基础上分析了各电参数对微弧氧化过程的作用机理。本文研究结果表明:1.LY12铝合金在硅酸钠溶液体系中的击穿电压为300V,在较低电压下虽能形成氧化膜层,但是膜层厚度不连续,在金属表面附着不均匀。在300V及以上电压中,均能得到连续均匀的膜层。2.微弧氧化膜层性能取决于每次脉冲提供的能量大小、频率以及持续时间,能量越大,膜层生长越快越厚,但膜层多孔疏松;频率越高,膜层生长速率有所下滑,但膜层内部结构更加致密;持续时间越长,膜层生长快,但膜层致密性不好。3.根据微弧氧化过程的四个阶段,提出了变电参数的加工模式。前期电击穿起弧阶段采用低频率,低电压,适中的占空比的加载模式,后期膜层生长阶段采用高频率,高电压,低占空比的加载模式,膜层性能比单一电参数得到了极大改善。