电化学系统中阀与非阀金属表面均可诱发微弧，但是又存在不同的反应规律。其共性是均可于阳极金属表面形成富氧气隙膜，均会因初始的岛状沉积物沿面铺展而引发电子传递通量竞争分配机制，富氧气隙膜会被电场或者电流击穿离化产生微弧等离子体;不同点是因生成物电导特性差异导致微弧等离子体反应动力学规律不同。因而弧斑分布的差异会导致金属表面氧化物的续存状态不同，结果将决定微弧反应是朝着氧化生长方向还是剥离方向进行。　　因此本文系统地研究不同电化学条件下以Al和Fe为代表的阀与非阀金属微弧反应过程的反应规律，进而揭示微弧反应过程中氧化层的生长与剥离的临界条件。通过改变电解液配方，研究对阳极金属反应的影响，结合反应现象并以陶瓷层粗糙度和厚度作为衡量标准选取最佳电解液;在上述电解液中，改变平均电流、频率、表面几何参量以及极间距离研究阴阳极间伏安特性对弧光反应规律、表面形貌、表面微孔密度以及微孔面积的影响作用。结果表明：　　以6061铝合金和Q235碳钢为代表的阀金属和非阀金属均可以在合适的电化学条件下，利用阳极表面微区电阻和场强的非均衡性，引发电子通量的沿面竞争分配，进而诱发出具有“纳米微束”特征的微弧等离子体，进行微弧反应。　　电解液参数是调控金属阳极表面电阻分配并诱发微弧的先决因素。随着(NaPO3)6含量从10g/l增加到40g/l，碳钢表面的微弧放电击穿区域由“岛状”逐渐过渡到平铺状态，此时样品由微弧剥离反应转向微弧氧化生长。其中(NaPO3)6含量为20g/l时微弧剥离反应最明显。　　在峰值电流为20A的条件下，对于铝合金，当极间距离和曲率半径分别为2mm和0.25mm时，微弧氧化将由生长转向微弧剥离。而对于碳钢，其微弧氧化生长与剥离反应所对应的临界极间距离为5mm。　　根据相同占空比条件下频率对氧化膜层微观结构与表面形貌的影响规律可发现，6061铝合金微弧氧化与微弧剥离的临界条件对应频率10kHz～20kHz范围内;Q235碳钢微弧氧化与微弧剥离的临界条件对应频率在20kHz～25kHz左右。在临界条件内，弧斑间的竞争与协同程度将达到最大。　　在一定外电场环境下，对于6061铝合金，当10A＜Ip＜22A时，微弧氧化反应进程随着平均电流的增加而加快;当Ip≥22A，弧斑仅集中在样品缺陷区域进行微弧剥离反应。而对于碳钢，当Ip＜30A，膜层厚度和粗糙度均随着电流密度的增大逐渐上升;当Ip≥30A，膜层厚度随着电流密度的增大有所下降，而粗糙度显著升高。因此铝合金和碳钢的微弧氧化与微弧剥离的临界条件分别为22A和30A，根据样品大小计算可得，临界的电流密度分别为36A/dm2和75A/dm2。