铝合金具有密度小、储量大、比强度高、挤压加工性能好等优异性能,成为了零部件轻量化的首选材料。但铝合金的某些性能不太理想,如硬度、耐磨性、耐蚀性等表面性能,所以铝合金表面改性成为重要的研究方向。目前,铝合金的阳极氧化技术是应用较广、较成功的表面改性技术,也是研究和开发较深入、较全面的技术,阳极氧化膜凭借其优异的性能也被誉为铝合金的一种万能保护膜。作为普通阳极氧化技术的延伸,微弧氧化技术工艺简单,膜层具有极高的硬度和耐磨性,而且它的耐腐蚀性和电绝缘性等物理化学性能也比阳极氧化膜有质的飞跃。尽管微弧氧化技术有着诸多的优势,但目前微弧氧化技术的推广和运用都远远不及阳极氧化技术,这与微弧氧化整个过程高电压导致电耗高、大生产局限性等有必然联系,本文即以降低能耗为出发点进行研究探讨。本文预先对6061铝合金试样进行硬质阳极氧化处理获得预制氧化膜,再利用自制微弧氧化设备进行处理,最终获得陶瓷膜。通过对不同厚度预制氧化膜所制备的微弧氧化陶瓷膜的比较得出最佳的预制氧化膜厚度为10μm,研究了恒流条件下预制氧化膜对铝合金试样微弧氧化过程的影响,探讨了微弧氧化膜层的生长机制,并对陶瓷膜进行物相分析、性能和能耗对比。研究结果表明,预制氧化膜的存在缩短了起弧时间,促进了微弧氧化前期电压的快速增长,也提高了稳定电压值;且预制氧化膜的存在促进了白色火花转变为橙色火花,即加快了微弧氧化火花的演变过程。通过探讨可知,火花的产生来源于高电压对气体的击穿,存在预制氧化膜的试样微弧氧化时放电区域顺着预制氧化膜膜层纹路蔓延,且尖端放电效应明显;火花放电伴随着一系列电化学、物理化学反应,放电过程中,火花及能量会与放电通道、溶液和基体金属接触,这些部位高温下分别发生体积收缩、相转变、溶质沉积,而实现膜层厚度的增长,整个过程中膜层的溶解和生成同时进行。对有无预制氧化膜的试样分别进行相同时间的微弧氧化处理,通过对比发现有预制氧化膜的试样的膜层较厚、摩擦性能和耐腐蚀性均优于无预制氧化膜试样,但预制氧化膜的存在使微弧氧化过程中的能耗略有提高;对比相同厚度的两种陶瓷膜,发现无预制微弧化膜的试样,但前者能耗为后者的两倍或以上,因此,预制氧化膜的存在能有效地降低能耗。