由于铝合金有优良的比强度、导电性、导热性和易于成形加工等特性,在工程上得到了广泛的应用。但铝合金表面硬度低和抗腐蚀性差等特点,限制了其应用范围,因此,须对铝合金进行表面处理以改善其使用性能。铝合金表面着彩色膜层是表面处理的一个重要方面,传统的方法主要是采用阳极氧化膜吸附有机或无机染料着色法和阳极氧化直接着色法,但获得的表面膜层色泽不稳定、耐磨性和耐腐蚀性差。最近发展起来的微等离子体氧化技术是将铝合金置于电解液中通电使其表面产生微等离子体放电,而在铝合金表面原位生长一层陶瓷膜的表面处理技术。通过这种技术可在铝合金表面获得高硬度、高热抗、耐腐蚀性好、附着力高、色泽稳定的陶瓷膜层。本文试验研究了Fe-Cr-Co 系二步氧化成膜法和W-P-Mo 系一步氧化成膜法电解液在LC4 和LY12 铝合金表面生成黑色陶瓷膜的电解液成分、电源等工艺参数;并对不同工艺所得结果进行了对比,分析了阴极和试样形状等因素与成膜质量的关系。试验研究结果表明采用W-P-Mo 系一步成膜法在铝合金表面原位生成纯黑色陶瓷膜的性能较佳,其最佳工艺参数为:Na₂WO₄ 11.0g/L, Na₃PO₄ 15.0g/L,（NH₄）₆Mo₇O₂₄ 18.0g/L,PH 值8.0;直流恒流3.5A/dm²;包覆型阴极板;无尖角锐边试样。获得的膜层表面光滑纯黑,厚度30～60μm、微观硬度HV800～1200。对上述工艺制备的膜层进行了表面和截面SEM 分析及XRD 相分析,膜层为多孔性结构,除以α-Al₂O₃、γ-Al₂O₃为主体相外,还含有以三斜晶系WO₃和MoO₃ 为主的成色混合相WOx 和MoOx。运用微等离子体物理学和物理化学等基础知识和材料学专业基础知识,从理论上对成膜过程和机理进行了探讨,膜层的形成过程为:（1）表面阻挡层的生成;（2）阻挡层的电击穿;（3）无定形氧化膜层的生长;（4）局部陶瓷氧化膜层的生成;（5）陶瓷氧化膜的电击穿;（6）陶瓷氧化膜层的生长。