20世紀30年代,Gunterschulze等人發(fā)現(xiàn)將某些金屬浸入電解液中,在強電場的作用下,在金屬的表面會發(fā)生火花放電的現(xiàn)象,初始認為這種火花放電現(xiàn)象會破壞金屬表面的氧化膜,但后來研究發(fā)現(xiàn),此現(xiàn)象也可以生成氧化膜且性能更加優(yōu)異。在70年代,美國,德國及其前蘇聯(lián)都對該技術進行大量研究,其中,前蘇聯(lián)在研究水平以及規(guī)模上處于前沿。90年代后,更多的國家都在開始對微弧氧化技術進行研究。以北京師范大學低核能物理研究所、哈爾濱工業(yè)大學、哈爾濱理工大學、西安理工大學等為主,在引進與吸收俄羅斯的技術基礎上進行了大量的研究。隨著人們對微弧氧化技術不斷地研究,其應用將會越加的廣泛。
目前,對于微弧氧化技術研究主要集中在鋁、鎂、鈦及其合金,但對于微弧氧化陶瓷膜的生長機理還沒有統(tǒng)一的定論。在微弧氧化過程一般分為4個階段:陽極氧化階段、火花放電階段、微弧氧化階段和熄弧成膜階段。吳漢華 [1] 等在微弧氧化研究中發(fā)現(xiàn):當電壓保持不變時,隨著時間的變化電流會明顯的分為五個階段,陶瓷層的形貌與結構隨著氧化時間的增加發(fā)生階段性的變化:第1階段,樣品電流會由開始的4.7 A迅速下降到2.6 A,樣品表面會先出現(xiàn)大量氣泡,隨即產生大量微小弧點,陶瓷層的平均厚度約為1 μm;第2階段,電流在2.6 A~2.4 A之間波動,樣品表面有無數(shù)均勻游動的白色弧點,在此階段,陶瓷層的厚度隨時間增加較快,電流卻變化較??;第3階段,電流由2.4 A升至3.5 A,微小弧點變?yōu)楦蟮幕」獍撸沾蓪拥谋砻婵讖揭矔龃?;?階段,電流由3.5 A下降至1.8 A,樣品表面會發(fā)生連續(xù)擊穿現(xiàn)象,弧光斑點變得更大;第5階段,電流由1.8 A下降到0.1 A,只能觀察到零星微小的火星。