本文利用自行研制的微弧氧化电源设备,研究了微弧氧化膜层的生长过程,分析了电解质溶液电导率和电流密度对微弧氧化膜层生长过程的影响,制取了厚度为250μm以上的微弧氧化膜层。结果表明,提高溶液电导率能降低微弧氧化膜层粗糙度,提高膜层生长速率,电流密度与膜层生长速率成线性关系,提高电流密度能提高膜层生长速度。本文研究了微弧氧化的工艺参数对微弧氧化膜层的磨损行为的影响。表面粗糙度越低,磨损性能越好;厚度高的膜层在保证其光洁度的条件下耐磨性能较好。电流密度、脉冲频率和波形对膜层磨损行为有影响。降低电流密度能提高膜层磨损性能;脉冲频率对膜层磨损行为的影响不是简单的线性关系,本文结果表明,频率为500Hz时磨损性能最好;三角波制取的膜层耐磨性能优于矩形波制取的膜层。对比了微弧氧化膜层和电镀硬铬膜层的磨损行为,结果表明微弧氧化膜层的耐磨性优于电镀硬铬膜层,为微弧氧化工艺替代电镀硬铬工艺理论依据与技术保证。利用扫描电镜、金相显微镜和X射线衍射观察研究了微弧氧化膜层的表面及横截面微观形貌,分析了膜层组织结构。微弧氧化膜层表面布满微小的孔洞,厚度增大,表面粗糙度增大,孔洞的直径亦增大。当成膜的电流密度增大时,表面形貌成为酥松的珊瑚礁状,而不是低电流密度情况下的火山锥形状。当膜层厚度较厚时,在膜层结构中有微小的基体金属颗粒存在。微弧氧化膜层X射线衍射成分分析表明,膜层组织主要以γ-Al₂O₃为主。波形对组织成分影响明显,三角波制取的膜层中α-Al₂O₃的含量较多,频率对膜层组织影响不明显。