微弧氧化是一种在金属表面原位生长陶瓷层的技术,又称微弧等离子体氧化或阳极火花沉积,是一种特殊的阳极氧化。是采用了高电压,大电流的工作方式。以处理过程中样品表面出现火花现象为基本特征,是伴随有电化学、热化学以及等离子化学等多种类型反应同时发生的复杂过程。
将工件(铝、镁、钛、锆及其合金)和不锈钢(或石墨)板置于电解质水溶液中,工件接电源正极,不锈钢(或石墨)板接电源负极,电源接通后工件表面发生阳极钝化生成高阻抗氧化膜,随着氧化膜增厚以及外加电压的不断增高,高电场强度使得氧化膜内部及表面电荷积累变得严重。固体绝缘材料中空间电荷的存在使得原来的电场发生畸变,使局部电场加强,导致氧化膜击穿,产生火花放电。当氧化膜被击穿后,就会形成基体金属离子和溶液中活性氧离子等物质扩散转移的通道,基体金属离子和氧离子,在电化学、热化学和等离子体化学的共同作用下,生成氧化物陶瓷。
微弧氧化膜层的性能和使用目的可分为:腐蚀防护膜层、耐磨膜层、电防护膜层、装饰膜层、光学膜层、功能性膜层等。 因此,航空航天、机械、纺织、汽车、医疗、电子、装饰等许多领域有广阔的应用前景。