微弧氧化是通过对电解质溶液施加高电压电流，而生成陶瓷化表面膜。在过程中具有物理反应与化学反应，通过微弧氧化而生产的氧化膜其硬度和耐磨性极高，而且耐腐蚀性和电绝缘性等物理化学性能也比阳极氧化膜有质的飞跃。随着国内的经济改革微弧氧化技术已经慢慢普及为民用，虽然慢慢普及但人们对于微弧氧化技术还是一知半解。
早在70年代，光催化装置原理，前苏联就发现这种技术，在电解质溶液升高电压，铝和钛等钝化性金属就是会出现阳极成膜现象，而随着电压的升高，成膜就会出现三种特征区：法拉第区、火花区、微弧区。在这三区中微弧区在电压的驱动下阳极表面产生大量发光的微弧，在阳极表面闪烁并作无规则移动，这样微弧区可以得到氧化膜。
通过，的不断研究发现，在外加电压达到起弧电压之前，金属表面已经被阳极氧化膜所覆盖。这层介电性的氧化膜使得电流迅速下降，为了氧化膜的继续生长，只有增大电压使原氧化膜的薄弱位置发生击穿，导致局部火花以维持氧化膜生长所需要的电流。因为局部薄弱位置是不断变动的，为此造成火花位置不断变动，宏观上看到试样表面的火花（微弧）作无规则移动。因此可以预计，微弧氧化膜并不是在所有表面上同时生长的，而是在不断增加电压的过程中局部击穿与生长，导致q面增厚而后达到z定电压的极限厚度。
同时，电解质溶液的金属离子会参与微弧氧化反应，所以成膜时可以通过改变电解质溶液的金属离子来改变氧化膜的颜色。
然而，微弧氧化成膜虽然所需的技术是通过高电压电流电解成膜，但是要出现结晶态高温相，是需要很高的温度。因此微弧氧化时局部发生极高温度，才能让微等离子体氧化，这也是微弧氧化的要点和难点。同样，微弧氧化不仅可以让铝合金氧化成膜，而且可以用在Mg、Ti、Zr、Ta和Nb等钝化型金属，并且具有高硬度、极耐磨、强绝缘等特性。
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?考察多孔硬质氧化膜的沉积历程
多孔硬质氧化铝膜是理想的合成纳米线结构的模板材料。然而通常的氧化铝模板制备较困难，合成纳米线的工艺复杂。采用交流电沉积的方法，在未去处铝基体的情况下，使金属沉积到硬质氧化膜孔中合成纳米线的工艺较简单，可省去减薄硬质氧化膜阻挡层并与基体分离、喷镀导电金属层等工序。然而施加交流电时，金属离子在硬质氧化膜孔中的沉积过程变得复杂。所以，交流电沉积条件下，探讨金属离子在多孔硬质氧化膜的沉积历程具有重要的意义。通过对铝及其合金硬质氧化工艺的研究，考察了硬质硬质氧化膜沉积金属粒子的电化学行为，并探讨了正弦交流电沉积中，金属离子在硬质硬质氧化膜孔内的沉积历程，得出以下结论：
1、在恒定电压下，铝硬质氧化的电流密度随时间的变化规律为：初始电流密度迅速下降，之后转为上升，后趋于稳定。20℃时氧化电压与稳定时的电流密度值呈指数关系变化。
2、高纯铝通过电化学抛光后，通过硬质氧化制备了有序的纳米尺寸孔洞的多孔硬质氧化膜。硫酸硬质氧化膜的孔洞平均直径为约20nm，草酸的约为40nm，而磷酸硬质氧化膜的孔洞直径从50nm到120nm。
3、U-I曲线测试发现，高纯铝硫酸硬质氧化膜具有单向导通的性能。阴极极化曲线的结果表明，高纯铝硬质氧化膜的阴极极化过程可分为三个阶段：初始时，电流密度变化较小而电位迅速负移，为克服硬质氧化膜阻挡层电阻阶段：电流密度迅速增大而电位变化较小的析氢阶段；之后电流密度变化较小而电位迅速负移的受氢离子扩散控制阶段。高纯铝硬质氧化膜愈厚，阴极电流密度愈小；孔径愈大，阴极极化电流密度愈大；阻挡层的厚度对阴极极化电流密度不产生影响；结果表明，阴极反应过程受氢离子的扩散控制。高纯铝硬质氧化膜阻抗的大小由硬质氧化膜阻挡层决定，阻挡层愈厚，硬质氧化膜的阻抗愈大。氧化电压与阻挡层的厚度成正比，阻挡层在硫酸、草酸和磷酸溶液中的成长率约为Inm/v。
4、通过交流电沉积，发现金属锌能够沉积在LY12铝合金磷酸硬质氧化膜和复合硬质氧化膜的孔底。复合硬质氧化膜在硫酸锌溶液中交流电沉积300s时，锌主要分布在硬质氧化膜孔底约2um内，沉积量为31.404ug/cm2。从阻抗的拟合计算结果发现，苏州光催化装置，交流沉积过程中，首先对硬质氧化膜的阻挡层减薄，然后随着金属Zn的沉积，阻挡层逐渐增厚。
5、采用交流电沉积的方法，在包含水溶液中，施加10V电压，室温下沉积5min时，可在LY12铝合金硬质硬质氧化膜上形成s复合膜。发现硬质氧化膜的厚度超过6.8um时才能形成均匀的Ce复合膜。EPMA分析结果表明，复合膜表面稀土Ce元素的平均含量为1.70(wt)%，且分布均匀，主要分布在硬质氧化膜多孔层的表层，分布深度约为1.5um。经XRD和XPS分析，沉积在硬质氧化膜孔中的Ce主要以非晶态结构的3价和4价氢氧化物形式存在。
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催化氧化 - 工业应用
催化氧化-微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，光催化装置厂，又称内电解法。它是在不通电的情况下，利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的无数羟基，新生态[H] 、Fe2 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，有效能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用;生成的Fe2 进一步氧化成Fe3 ，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性，光催化装置价格，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度，同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。
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