一、简述

微弧氧化铝合金(Micro arc oxidation，MAO)也被称为等离子体微弧氧化、等离子体陶瓷或火花放电沉积技术。它是在普通阳极氧化的基础上通过提高电压等措施发展起来的的结合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠电弧放电产生的瞬时高温高压作用，生长基质金属氧化物陶瓷膜层。因此，微弧氧化膜的硬度和耐磨性显著提高，其耐腐蚀性和电绝缘性也大大提高。在微弧氧化过程中，化学氧化、电化学氧化和等离子体氧化同时存在，陶瓷层的形成过程非常复杂，没有合理的模型可以充分描述陶瓷层的形成。

二、微弧氧化现象及特点
在阳极氧化过程中，当铝合金上施加的电压超过一定范围时，铝合金表面的氧化膜就会被击穿。随着电压的不断升高，氧化膜表面会出现光放电、微弧和火花放电灯。其中，只有微弧区域的温度适中，不仅可以改变氧化膜的结构，而且不会对铝合金材料表面造成损坏。微弧氧化利用该温度区域对材料表面进行改性。微弧氧化产生的高温高压特性可以改变铝合金表面的氧化膜和结构。在微弧氧化过程中，原氧化膜不会脱落，只有部分表面氧化膜可能粉化沉淀在溶液中，脱落的表面可以继续氧化。随着外部电压的升高或时间的延长，微弧氧化膜的厚度将继续增加，直到达到外部电压对应的最终厚度。经测试，微弧氧化膜的最大厚度可达到200-300μm。

三、微弧氧化设备
1. 微弧氧化电源
       由于电压要求较高，一般为510-700V之间)，需要专门定制。硅变压器通常配备。
       电源输出电压：0-750V可调
电源输出最大电流：5A、10A、30A、50A、100A等可选。
2.氧化槽
           一般采用pp焊接槽可以，pp槽坚固耐用，耐腐蚀。
3.溶液冷却搅拌系统
           在微弧氧化过程中，工件表面会产生瞬时高温和高压。为了及时带走产生的热量，平衡和稳定氧化罐的温度，必须配备外部循环和热交换，同时达到搅拌和冷却罐液的目的。

四、微弧氧化工艺
分为两部分：槽液成分和工艺参数：
1.微弧氧化溶液的成分相对简单。目前，大多数溶液主要是弱碱性水溶液。为了获得各种颜色的微弧氧化膜，我们经常在稀氢氧化钠溶液中添加硅酸钠、铝酸钠、磷酸钠或其他金属盐。
2.微弧氧化的工艺参数是指加工件上的外部电压。一般来说，最终电压决定了微弧氧化膜的厚度。它不断上升，不能一次添加到最终电压。微弧氧化膜的基本特性与待处理材料及其表面状态、槽液类型、电解质溶液成、外部电压、电流密度、槽液温度和搅拌有关。特别是工件上的电压和电流密度对氧化膜的性能至关重要。微弧氧化过程的一个很大优点是，当外部电源突然中断时，可以直接继续氧化，无需去除工件上的氧化膜或更换样品。

五、微弧氧化膜的性能特点
1. 硬度极高，可达1500-2000HV.比一般阳极氧化或电镀处理高得多；
2.耐磨性极佳；
3. 耐腐蚀性好，耐中性盐雾2万h以上；
4. 绝缘性能好；
5. 附着力好，将工件加热至3000℃，立即浸泡在冷水中，氧化膜多次未脱落。

六、应用微弧氧化技术
           微弧氧化膜因其耐磨性、耐腐蚀性、高介电性和隔热性而应用于许多领域。例如，航空、航空航天、武器、汽车、船舶、机械、石油、化工、医疗、电子等行业。虽然微弧氧化技术在这些方面得到了应用，并呈现出新的应用前景，但推广和应用还不够，包括技术和经济等原因，需要进一步研究。