镁合金是目前最轻的金属结构材料，同时具有高的比强度和良好的铸造性能，成为工程塑料、铝合金和钢材应用的竞争者或替代品，在汽车、航空、电子、兵工等领域具有广泛的应用前景，但其化学活性高（标准电极电位为−2.37 V）、极易腐蚀、耐磨性差、表面膜疏松多孔等，这些缺点成为制约其发挥结构性能优势的最大障碍。因此，镁合金需要进行表面处理后才能在大气条件下长期使用。
目前广泛采用的表面改性方法主要有阳极氧化处理、微弧氧化处理、激光表面处理、离子注入和磷化电泳处理等[1-2]。但是，经过传统的阳极氧化处理的镁合金表面的氧化膜较薄、耐蚀性差及严重环境污染等问题，难以满足防腐和环保的要求[3]；离子注入和激光表面处理因成本和批量生产问题阻碍了其发展和产业化应用[4]；磷化电泳处理工艺还不成熟、工艺过程复杂、废水排放量大、环境污染严重，限制了其应用和发展[5]。而微弧氧化是将Mg、Al、Ti等有色金属置于电解液中，利用火花放电作用在镁合金表面生成陶瓷膜的方法。由于微弧氧化技术生成的阳极氧化膜与金属基体结合力强、电绝缘性好、光学性能优良、耐热冲击、耐磨损、耐腐蚀，表面防护效果远远优于传统的表面处理方法，同时该技术具有工艺简单、效率高、无污染、处理工件能力强等优点，逐渐成为镁合金常用的表面处理方法[6-7]。
本文从微弧氧化技术的发展研究现状着手，重点讨论了电解液体系、电参数、氧化时间、添加剂等对镁合金陶瓷膜性能的影响，进而分析了微弧氧化陶瓷膜的组成、结构特征和形成过程，总结了镁合金微弧氧化存在的问题并对其发展进行了展望。
1. 微弧氧化的研究现状
微弧氧化概念于20世纪50年代提出[8]，70年代Markow在传统铝阳极上进行阳极氧化研究，被Yerokhin[9]称之为微弧氧化技术。微弧氧化装置主要由电源和电解槽组成，如图1所示。微弧氧化技术所形成的氧化膜具有明显的三层结构：外部的疏松层、中间的致密层和内部的结合层。致密层占总膜厚的90%，与基体形成微区冶金结合。疏松层中存在许多孔洞及其他缺陷，其物理、化学特性与微弧氧化处理时电参量的选择、电解液的配方以及样品自身的特性有关。微弧氧化技术与阳极氧化技术的比较如表1所示。Kurse[11]利用火花放电在纯铝表面获得含Al2O3的硬质膜层，为微弧氧化技术提供了研究基础。
