鋁及鋁合金有較好的導電性和導熱性。因其重量輕、塑性高、延展性好、易于加工而被航天、航空、汽車、建筑等行業廣泛應用。
鋁合金表面微弧放電陶瓷化改性新技術是將鋁合金作為陽極，在導電的工作液中通過微電弧（短電弧）火花放電，在電化學等雙重作用下，在鋁合金表面原位生成一層厚度1~20μm的三氧化二鋁陶瓷層。
鋁合金微弧氧化的基本原理 圖所示為鋁合金微弧氧化加工原理示意圖。鋁合金接脈沖電源的正極，不銹鋼液槽接脈沖電源的負極；電解液常用氫氧化鉀（KOH）或添加硅酸鈉（Na2SiO3）、偏鋁酸鈉（NaAlO2）等的深液。由于微弧氧化過程放出很多的熱量及電能轉變成的熱能，造成電解液溫度升高很快，所以采用壓縮空氣管接入槽內攪拌和冷卻。如有條件可在不銹鋼液槽外用不銹鋼或塑料板制成冷卻水夾套層，冷卻水自下流入，自上流出，控制水溫在40~50℃之間，效果較好。
當鋁合金浸入電解液（一般為0.1%的KOH溶液）中，在脈沖電源和電解液的作用下，電解電壓在10~100V之間，鋁合金表面往往會形成氧化膜；當正極電壓升至300V左右時，鋁合金表面產生暈光放電形成過渡層；當正極電壓達到400~600V時，鋁合金產生微弧正極電壓達到400~600V時，鋁合金產生電學、放電，在工作液中的瞬時高溫下，發生電學、放電，在工作液中的瞬時高溫下，發生電學、物理、化學反映生成三氧化二鋁（即Al2O3）的陶瓷層，并牢固地附著在鋁合金上，一般厚度達1~200μm，顯微硬度達1000~1500HV，絕緣電阻率達106~1010Ω·cm，形成一層耐磨、耐高溫（瞬時可承受3000℃高溫）、耐堿的保護陶瓷層。
由于放電脈脈沖寬時間（1~20ms)比電火花加工的脈寬時間長，故稱之為短電弧放電，或稍微放電。其主要目的是把基體鋁變成氧化鋁陶瓷層。
鋁合金微弧氧化陶瓷層的應用
在航天、航空、機械等行業要求質量輕的耐磨產品中，用鋁合金微弧氧化生成耐磨致密陶瓷層代替鋼才做液壓、氣動伺服閥的閥芯、閥套、油缸及活塞等部件，用鋁合金微弧氧化工藝取代淬火鋼零件。
可用于牢固吸附油漆的多孔毛化層，廣泛用于汽車工業中鋁、鎂合金的汽車發動機罩蓋、箱體及鋁合金螺旋槳等。
能耐酸、堿、海水、鹽霧的腐蝕，可用于化工、船舶、潛艇、深海器械的防腐層。
陶瓷層短期能耐1000~2000℃的高溫，可提高鋁、鎂、鈦合金部件的工作溫度。還能耐短時高溫火焰、氣流沖刷，故可廣泛用于航天、航空、導彈和火箭等發動機的喉襯，汽車發動機的耐熱、隔熱零部件。
微弧氧化后成為微孔隙的陶瓷表面，若添以二硫化鉬或聚四氟乙烯等固體潤滑劑，則更具獨特的減摩擦、磨損效果，比鋼、鑄鐵的同軸承更輕而耐磨。可用于汽車、磨托車、電動工具以及家電中。
微弧氧化陶瓷層具有電絕絕性能較高的表面，其電阻率可達到106~1012Ω·cm，很薄的陶瓷膜層，其絕緣強度可達幾十兆歐以上，耐高壓100~1000V。可用于既要良好導電，又要有良好絕緣性能的精密、微小、特殊機構中。
鋁、鎂、鈦合金做成采色的陶瓷表層，可以作為手機外殼等高級裝飾材料。
微弧氧化時在工液中加入含磷的某些化合物，可以制成抑制生物生長的陶瓷層，可抑制電冰箱內壁生長細菌、霉菌等。
微弧氧化時在工作液中添加鈣或活性磷，能形成親生物表層，可使植入體內的假肢、關節易于附著生長骨骼、血管和神經細胞等。
