微弧氧化(Microarc oxidation,MAO)又称等离子体电解氧化氧化（Plas ** electrolytic oxidation,PEO）、氧化微等离子体(Microplas ** oxidation,MPO)或阳极火花沉积是将铝、钛、镁等有色金属或其合金放入特殊电解质中，通过微等离子体放电直接在金属或合金表面生长陶瓷膜的新技术。它是在阳极氧化的基础上建立起来的一种新方法。铝、镁、钛合金现已能够实现原位生长膜的着色。

钛合金具有熔点高、耐腐蚀、比强度高等突出优点，在航空航天、海洋开发、人工植入物等领域具有广阔的应用前景。但也有自身的缺点，如耐磨性差、硬度低等缺点。因此，需要加强其表面，微弧氧化技术可以在钛合金表面生长致密的氧化物陶瓷膜，具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，广泛推广了钛合金的应用。

随着现代经济的发展，人们对铝材料的耐腐蚀性、高强度和高硬度提出了更高的要求。因此，人们经常使用阳极氧化、电镀和微弧氧化技术来满足铝合金的使用要求。

将有色金属及其合金放入电解质溶液中作为阳极通电。在外加电场的作用下，在材料表面形成氧化膜的过程称为阳极氧化。普通阳极氧化膜薄，主要用于防腐、装饰、涂层底层和耐磨。微弧氧化是在阳极氧化的基础上发展起来的一种新型表面处理技术。主要用于铝、镁、钛等轻金属及其合金。它通过高压放电在铝件表面产生硬陶瓷层。陶瓷层与基体结合牢固，结构致密，耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击、电绝缘性好，前景广阔。

微弧氧化突破了传统阳极氧化电流和电压法拉第区域的限制，将阳极电位从几十伏提高到几百伏。氧化电流也从小电流发展到大电流，从直流发展到交流，导致样品表面出现电晕、光线、微弧放电甚至火花放电。

一般认为微弧氧化过程经过四个阶段。

(1)阳极氧化阶段

将样品放入一定的电解质中。通电后，样品表面和阴极表面出现无数细小均匀的白色气泡，随着电压的升高，气泡逐渐变大变密，生成速度加快。这种现象在达到突破电压之前就已经存在了，这是阳极氧化阶段。

(2)火花放电阶段

当样品的电压达到突破电压时，样品表面开始出现无数小而低亮度的火花点。这些火花点密度低，没有爆炸性的声音。在这个阶段，陶瓷层开始在样品表面形成，但陶瓷层的生长率很小，硬度和密度很低，所以这个阶段的时间应该尽量减少。

(3)微弧氧化阶段

进入火花放电阶段后，随着电压的不断升高，火花逐渐变大变亮，密度增加。然后，放电弧斑开始出现在样品表面。弧斑较大，密度较高，随着电流密度的增加而变亮，并伴有强烈的爆炸声，进入微弧氧化阶段。

(4)熄弧阶段

在微弧氧化阶段结束时，当电压达到最大值时，陶瓷层的生长将有两种趋势。一是样品表面的弧越来越稀疏，最终消失，表面只有少量的细火花，最终消失，爆炸停止。另一种是表面只有少量的细火花，最终会完全消失，而另一个或几个部分突然出现更大的弧点。这些较大的弧点明亮而耀眼，可以长时间保持不动，产生大量气体，爆炸声增加。

微弧氧化技术的优点和存在的问题

微弧氧化技术是在阳极氧化的基础上发展起来的，具有工艺上的突出特点:(1)电解液呈弱碱性，不污染环境；(2)工艺简单，工件预处理只要求表面去油去污，不需要去除表面的自然氧化层，适用于大规模自动化；(3)微弧氧化可以一次或几次完成，一旦阳极氧化中断，必须重新开始；(4)不需要真空或低温。(5)提高了材料的表面硬度，显微硬度为1000-20000HV，最高可达3000HV。（6）良好的耐磨损性能。（7）良好的耐热及抗腐蚀性。（8）有良好的绝缘性能，绝缘电阻可达100M?。

该技术操作简单，易于实现膜功能调节，工艺不复杂，无环境污染。是一种新型的绿色 环保材料 表面处理技术，在航空航天、机械、电子、装饰等领域具有广阔的应用前景。

微弧氧化技术仍存在工艺参数、配套设备研究等缺点，氧化电压远高于传统 铝阳极氧化 电压，操作时采取安全保护措施，电解质温度快速上升，大容量制冷换热设备。