微弧氧化工藝是在鋁型材陽極氧化工藝基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其氧化過程非常復(fù)雜；下圖為鋁型材電化學(xué)氧化膜層結(jié)構(gòu)與對(duì)應(yīng)電壓區(qū)間的關(guān)系圖；陽極氧化在法拉第區(qū)進(jìn)行，將鋁型材陽極上的電位升高，型材陽極氧化的電流也隨之升高，當(dāng)升高到一定電壓進(jìn)入電火花放電區(qū)時(shí)，鋁型材陽極表面會(huì)出現(xiàn)電暈、輝光及電火花放電現(xiàn)象；表面輝光放電過程的溫度較低，對(duì)氧化膜的結(jié)構(gòu)影響不大，電火花放電區(qū)發(fā)生微區(qū)的高溫高壓等離子體放電，此時(shí)的溫度適中，既可使氧化膜結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，又不會(huì)造成鋁型材表面的破壞；以鋁型材陽極為例，鋁型材的陽極氧化膜主要組成是無定形Al2O3、γ-Al2O3和AlOOH；由于鋁型材的氧化物在高溫下有以下相變過程：

AlOOH——→γ-Al2O3——→α-Al2O3

（鋁型材電化學(xué)氧化膜層結(jié)構(gòu)）

所以在微區(qū)高溫高壓等離子體放電情況下，鋁型材陽極氧化膜由相變過程晶化轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>γ-Al2O3和α-Al2O3，形成具有高硬度及良好耐腐蝕性的微弧陶瓷氧化膜，其顯微硬度可達(dá)2000HV以上；當(dāng)電壓繼續(xù)升高，進(jìn)入弧光放電區(qū)時(shí)，陽極表面電流密度較大，發(fā)生強(qiáng)烈的弧光放電現(xiàn)象；由于弧光放電時(shí)電弧較大，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，容易將剛生成的氧化膜擊碎破壞，在鋁型材表面產(chǎn)生凹坑及麻點(diǎn)，甚至可能使鋁型材表面熔化；弧光放電區(qū)是微弧氧化應(yīng)避免的區(qū)域；