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微弧氧化（Micro-arc Oxidation，MAO）将铝、镁合金制品做阳极，不锈钢做阴极，置于脉冲电场环境的电解液中，样品表面因受端电压作用而发生等离子体放电，所产生的高温高压条件使微区的铝、镁原子与溶液中的氧结合生成与基体以冶金方式结合的氧化铝或氧化镁陶瓷层。 铝、镁、钛等合金样品放入电解液中，通电后表面立即生成很薄一层氧化物绝缘层，这属于普通阳极氧化阶段，当电极间电压超过某一临界值时，氧化膜某些薄弱部位被击穿，发生微区弧光放电现象，溶液里的样品表面能观察到无数游动的弧点。由于击穿总是在氧化膜相对薄弱的部位发生，当氧化膜被击穿后，在膜内部形成放电通道。初始一段时间后，样品表面游动弧点较大，部分熔融物向外喷出，形成孔隙率高的疏松层。随着氧化时间延长，膜厚度增加，击穿变得越来越困难，试样表面较大的弧点逐渐消失，可看见大量细碎火花。这时膜内部微弧放电仍在进行，使氧化膜继续向内部生长，形成致密层。 此时，一方面，疏松层阻挡致密层内部放电时熔融物进入溶液，使其尽量保留在致密层内；另一方面，疏松层外表面同溶液保持着溶解和沉积平衡，使疏松层厚度维持基本不变。电解质离子进入氧化膜后，形成杂质放电中心，产生等离子放电，使氧离子、电解质离子与基体金属强烈结合，同时放出大量的热，使形成的氧化膜在基体表面熔融、烧结，形成具陶瓷结构的膜层。 微弧氧化技术的工艺优点可归纳为以下两点。首先，清洁处理的理论可行性满足了轻量化制造的环保要求。轻量化制造的主耗材为铝、镁等轻金属。微弧氧化处理既与电镀锌等消耗性阴极处理不同，可用非消耗性的不锈钢作阴极，避免了重金属离子从阴极溶入并随废水流出污染环境；又与电镀硬铬和重（或硬）阳极氧化等依靠消耗溶液中溶质元素在被处理样品表面形成保护膜层的工艺不同，微弧氧化处理主要在铝、镁等轻合金表面生成金属自身氧化物的陶瓷层，理论上属不消耗溶质元素的处理工艺。其次，生成物的陶瓷属性满足了轻量化制造的表面性能要求。铝、镁合金因使用环境不同而需赋予不同的表面性能。经微弧氧化处理的铝、镁合金，因其表面生成一层与基体以冶金方式结合的氧化铝或氧化镁为主的陶瓷层，陶瓷质的高硬度、高阻抗和高稳定性满足镁合金抗高温腐蚀、连接（电偶）腐蚀、擦伤腐蚀及铝合金防海水腐蚀、高温热蚀和改善耐磨等性能要求。经微弧氧化处理的镁合金制品，不仅抗蚀性能优异，更由于氧化镁陶瓷层的高阻抗特性而避免了镁合金与其它金属间的高温“连接腐蚀”，解决了镁合金在汽车等交通行业应用的表面保护技术难题。 微弧氧化技术工艺简单、处理工件效率高、处理成本不高于其它表面处理方法，整个生长过程中主要消耗金属离子和氧离子，基本不消耗其他元素，溶液中无重金属加入，彻底解决了铬系处理工艺的污染问题，符合当前清洁工业的发展要求，具有较高的应用推广价值。 由于微弧氧化技术制备的氧化陶瓷膜具有许多优良的特性，因而在机械、汽车、国防、电子、航天、航空及建筑等领域有着极其广泛的应用前景。 |
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