(1) 陽極氧化階段:將樣品置于一定的電解液中,通電加壓后,樣品表面和陰極表面出現(xiàn)無數(shù)細小均勻的白色氣泡,而且隨電壓增加,氣泡逐漸變大變密, 生成速度也不斷加快。在達到擊穿電壓之前,這種現(xiàn)象一直存在,這一階段就是陽極氧化階段。在該階段,電壓上升很快,但電流變化很小。電壓較低時,樣品表面形成一層很薄的氧化膜;但隨著電壓的升高,氧化膜的溶解速度也變快,有時甚至會使部分基體溶解,所以應(yīng)盡量縮短陽極氧化階段。
(2) 火花放電階段:當施加到樣品的電壓達到擊穿電壓時,樣品表面開始出現(xiàn)無數(shù)細小、亮度較低的火花點。這些火花點密度不高,無爆鳴聲,這一階段屬于火花放電階段。在該階段,樣品表面開始形成不連續(xù)的微弧氧化膜,但膜層生長速率很小,硬度和致密度較低,所以對最終形成的膜層貢獻不大,也應(yīng)盡量減少這一階段的時間。
(3)微弧氧化階段:進入火花放電階段后,隨著電壓繼續(xù)增加,火花逐漸變大變亮,密度增加。隨后,樣品表面開始均勻地出現(xiàn)放電弧斑?;“咻^大、密度較高,隨電流密度的增加而變亮,并伴有強烈的爆鳴聲,此時進入微弧氧化階段。火花放電階段與微弧氧化階段緊密銜接,兩者很難明確劃分。在微弧氧化階段, 隨時間的延長,樣品表面細小密集的弧斑逐漸變得大而稀疏,同時電壓緩慢上升, 電流逐漸下降,弧點較密集的階段,對氧化膜的生長最有利,膜層的大部分在此階段形成,弧點較稀疏的階段,對氧化膜的生長貢獻不大,但可以提高氧化膜的致密性并降低表面粗糙度。微弧氧化階段是形成陶瓷膜的主要階段,對氧化膜的最終厚度、膜層表面質(zhì)量和性能都起到?jīng)Q定性作用。考慮到該階段在整個微弧氧化過程中的重要性,在保證膜層質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡量延長該階段的作用時間。
(4)熄弧階段(或弧光放電階段):微弧氧化階段末期,電壓達到最大值,氧化膜的生長將出現(xiàn)兩種趨勢。一種趨勢是樣品表面的弧點越來越稀疏并最終消失, 爆鳴聲停止,表面只有少量的細碎火花,這些火花最終會完全消失,微弧氧化過程也隨之結(jié)束。這一階段稱為熄弧階段。另一種趨勢是樣品表面的弧點幾乎完全消失,同時其它一個或幾個部位突然出現(xiàn)較大的弧斑,這些較大的弧斑光亮刺眼, 可以長時間保持不動,并且產(chǎn)生大量氣體,爆鳴聲增強,該階段稱為弧光放電階段。樣品表面發(fā)生弧光放電時,氧化膜會遭到破壞,基體也會出現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象,因此弧光放電階段對于氧化膜的形成尤為不利,在實際操作中應(yīng)盡量避免該現(xiàn)象的發(fā)生。