微弧氧化的处理与普通铝合金阳极氧化技术类似，但是他们最重要的一个区别就在于它的阳极电压非常高，已跃出了法拉第电压区，一般达到300V以上。

有关微弧氧化的电击穿机理模型，现今还没有统一的定论，但是国际上运用比较多的理论有：热作用机理和机械作用机理，电子雪崩机理等，并且在电子雪崩机理的基础上提出了很多的模型，包括有Ikonopisov 理论模型，连续雪崩击穿模型，杂质中心放电模型等[1,4]。论文网

采用微弧氧化技术处理金属表面，可以生成一层与基体结合强度高、以合金+金属氧化物为主体的陶瓷层,且具有内层致密、外层粗糙多孔的结构。同时，此种技术又有如下特点：[2,4,9]

1) 膜层与基体的结合强度高孔隙率低，；

2) 膜层中含高温转变相，使膜层硬度高，耐磨性好；

3) 膜层的耐腐蚀和绝缘性能有所提高；

4) MAO 技术的可操作性强，膜厚易于控制，最大厚度可达 200-300μm；

5) 能在结构复杂的工件内外表面生成均匀膜层，MAO 的适用范围扩大；

6) 处理效率高，一般硬质阳极氧化获得 50μm 左右的膜层需 1-2h，而 MAO 只需 10-30min；

7) 操作简单，不需要真空或低温条件，前处理工序少，性价比高，适宜于自动化生产；

8) 对材料的适用性宽，不再限制于铝合金，也适用于传统阳极氧化难以处理的金属；

9) MAO技术采用碱性电解液，具有环保作用，同时电解液可以重复使用，提高利用率，降低成本。

1.1.3  微弧氧化的发展前景

MAO技术早在上个世纪的70年代开始就有很多国家开始了相关的研究，且有了很大的进展；而在我国，其大量的研究是从上个世纪的90年代开始的。国外的相关技术研究水平远高于我们国内，目前我们的水平是处于初级阶段。

微弧氧化技术主要运用于：耐磨件，耐腐蚀件，耐热件等的表面处理等[8,9]，但是也被大量运用于钛合金的表面处理，用于生物材料的相关研究。微弧氧化由于受到多种因素制约，目前在国内外该技术都未被用于工业化生产，但是由于其能得到陶瓷膜，拥有大量其他技术所不能得到的优异薄膜，这个技术还是拥有很大的发展前景，特别是在一些国防，航空，医疗等领域，它都能展现出自己的长处，是当今研究的热点之一。

1.2  钛合金的微弧氧化

1.2.1  我国医用钛合金的发展前景

人工关节用于临床已有近百年的历史，经科研工作者们的不断努力，人工材料从结构到设计，都取得了很大的进步。随着材料制造技术及医疗技术的发展，人们已经能够运用多种金属和合金、高分子聚合物、碳质材料、聚合材料等对患者进行骨或关节的置换。目前，人工关节的置换包括髋、膝、肩、肘、腕等关节，但以髋关节和膝关节置换为主，如图1.1和图1.2所示。在髋关节和膝关节是最主要的压力和磨损的身体部位,损坏率高。在我们国家,大约有3000万人需要人工关节植入物,但目前只有30000套的市场,所以市场潜力巨大。人工关节产品的进口占总数的约四分之一,用户主要集中在大中城市大中型医院；中国国内产品的用户主要是集中在经济发展相对落后地区的医院。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高,对人工关节,需求预计将会不断扩大。这些需求的年增长约为25%以上，年需求量将达到20—30万套[10]。文献综述