铝合金微弧阳极氧化技术是将铝合金置于电解质水溶液中，在强电场作用下阳极表面出现微区弧光放电现象，微弧区瞬间高温烧结作用导致氧化物陶瓷相的形成，该技术又称为“火花放电沉积”或“微等离子体氧化”。微弧阳极氧化过程分为四个阶段：阳极氧化阶段、火花放电阶段、微弧阳极氧化阶段、熄弧阶段或弧光放电阶段。其中阳极氧化阶段、火花放电阶段和熄弧阶段或弧光放电阶段对微弧阳极氧化膜的形成贡献不大，甚至有害，应尽量减少这三个阶段的反应时间；微弧阳极氧化阶段对氧化膜的最终厚度和膜层表面质量以及性能起到决定性的作用，通常为了获得较厚的氧化膜，在保证膜层质量的前提下，应尽量使微弧阳极氧化阶段的时间延长。 本文研究的是在氢氧化钠电解液体系和铝酸盐电解液体中对LF21、LY12铝合金进行微弧阳极氧化的技术。介绍了自制的微弧阳极氧化试验装置、实验基本操作工艺流程以及工艺流程详细说明。研究了氢氧化钠电解液体系和铝酸盐电解液体系中各组分浓度对微弧阳极氧化膜的生成速率、膜的状态及起弧电压的影响，并最终确定了两种电解液体系的最佳工艺配方。研究了电解液温度、氧化时间对微弧阳极氧化膜的生成速率、膜的状态的影响。两种电解液体系进行微弧阳极氧化的共同点是：所生成的膜层厚度随时间的延长而增加，并存在最大值；而膜的生长速度则随时间的增加而变慢；微弧阳极氧化时间越长，膜层表面的粗糙度越大，膜层越容易出现白斑和局部不均匀的缺陷。不同之处是，铝酸盐体系电解液可承受较高的电压和较高的电解液温度。研究了微弧阳极氧化过程中氧化时间一电压、氧化时问一电流密度以及氧化电压一电流密度之间的关系。 研究了两种电解液体系所生成的微弧阳极氧化膜的性能，其中包括微弧阳极氧化膜的膜层厚度、膜层与基体金属的结合力、膜层的硬度以及膜层的耐腐蚀性能；并将两种电解液体系所生成的微弧阳极氧化膜的性能作了对比，铝酸盐电解液体系所生成的微弧阳极氧化膜的综合性能优于氢氧化钠电解液体系。将铝合金微弧阳极氧化工艺流程与阳极氧化工艺流程作了对比，总结了微弧阳极氧化工艺流程的技术优点。对微弧阳极氧化处理时施加电压的两种方式，即“熄弧氧化法”和“恒流氧化法”作了比较，总结了两种方法各自的优缺点。 微弧阳极氧化过程包含物理、热化学、等离子体化学和电化学的共同作用，微弧阳极氧化陶瓷膜的形成机理较复杂，目前还没有一个系统和比较合理的模型来全面阐述。本文根据实验现象及结果，对微弧阳极氧化陶瓷膜层的形成机理作了初步分析和描述。 传统膜厚计算法假定膜层完全是由外延生长形成，增重完全是由生成的膜层引起，没有考虑基体在成膜过程中的损耗，用该方法计算得出的膜厚与实际膜厚偏差较大。本文研究出一种适合于该类膜层的膜厚计算方法——化学元素膜厚计算法，该方法在充分考虑到基体的损耗后，并结合化学元素的分析，所计算得出的膜厚比较真实的反映了实际膜层的厚度。 ［