为什么微弧氧化工艺比阳极氧化膜的性能好？

微弧氧化技术是在普通阳极氧化的基础上，利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应，从而在金属材料表面原位形成陶瓷膜的方法，是铝、镁、钛等轻金属表面强化处理领域的研究热点之一。该技术工艺过程容易控制，操作简单，处理效率高，对环境无污染，形成的陶瓷膜具有优异的耐磨和耐蚀性能，以及较高的显微硬度和绝缘电阻。铝合金微弧氧化技术大幅增强了材料的表面性能，特别适合于在高速和高接触应力环境下作为摩擦副部件的使用，在航天、航空、汽车、机械等行业中具有广阔的应用前景。

微弧氧化过程中，具有电晕、火花、微弧、弧等多种放电形式。外加电压大于约100V时，电压从普通阳极氧化法拉第区进进高压放电区，氧化膜开始被击穿。当电压大于700～800V时，进进弧放电区，样品表面出现较大的弧点，并伴随着尖锐的爆叫声，它们会在膜表面形成一些小坑，破坏膜的性能，因此，工作电压要控制在微弧放电区以下，使之不进进弧放电区。

人们一直希看能把金属和陶瓷的优点结合起来，进步金属表面耐磨损、耐腐蚀性能。电镀、陶瓷喷涂等技术都是把外来陶瓷物料涂覆在金属表面，但陶瓷膜的致密性和结协力仍较差。阳极氧化膜同基体结合良好，但不具备陶瓷膜的高耐磨损及耐腐蚀性能。微弧氧化直接把基体金属氧化烧结成氧化物陶瓷膜，不从外部引进陶瓷物料，同其它陶瓷膜制备技术的出发点完全不同。使微弧氧化膜既有陶瓷膜的高性能，又保持了阳极氧化膜与基体的结协力，在理论和应用上都突破了其它技术的束缚。铝合金微弧氧化膜具有致密层和疏松层两层结构，氧化膜与基体之间界面上无大的孔洞，界面结合良好，研究显示致密层中α-Al2O3、γ-Al2O3相大约各占一半。微弧区瞬间高温烧结作用使微弧氧化膜具有晶态氧化物陶瓷相结构，这是微弧氧化膜性能高于阳极氧化膜的根本原因。