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采用直流脉冲模式,在硅酸盐—磷酸盐电解液体系中分别加入第二相颗粒（α-Al2O3,ZrO2,W）制取相应的TC4钛合金微弧氧化复合膜,对微弧氧化复合膜进行SEM微观形貌观察和EDS能谱分析。结果表明:在α-Al2O3复合膜中部分区域含有α-Al2O3颗粒,在α-Al2O3复合膜中不含α-Al2O3颗粒的区域中检测到Al元素含量为6.89%,其Al2O3含量为13.01%,原始膜层中Al含量为1.52%,其Al2O3含量为2.87%,α-Al2O3复合膜中Al2O3含量比原始膜层中Al2O3含量多10.14%,说明α-Al2O3颗粒在膜层形成的高温作用下发生了溶解。在ZrO2复合膜中部分区域含有ZrO2颗粒,在不含ZrO2颗粒的区域中Zr元素含量为31.81%,说明了ZrO2颗粒在膜层形成的高温作用下发生了溶解。在中粒径为50nm的W粉颗粒制作的W-复合膜中不含W粉颗粒的区域中W元素含量为6.69%,说明W粉颗粒在膜层形成的高温作用下发生了溶解导致在膜层中含有一定量的W元素。根据SEM和EDS检测结果可以得知,复合进入膜层中的第二相颗粒均发生了溶解,微弧氧化膜层形成的最高温度超过了W的熔点3410℃。用Na2WO4对微弧氧化膜层进行标记,在反应了一段时间的微弧氧化溶液中混合含有Na2WO4的溶液,利用W元素对膜层进行标记,对膜层进行SEM形貌观察和EDS能谱检测,得出微弧氧化膜层的生长是以熔池产生的形式增长的。利用Na2WO4标记并结合EDS能谱分析得知在电压达到稳定后一个火花所增长的膜层厚度;利用Na2WO4标记法并结合EDS能谱分析可以得知熔池更新代的时间,结合长距离工作显微镜的观察,试样被熔池全部覆盖及第一代熔池形成所需的时间为12min,之后再一次被新的熔池全部覆盖及第二代熔池形成所需时间为7min。利用长距离显微镜对微弧氧化过程进行观察,发现在电压较低未达到稳定值时火花以火花群的形式存在,并且火花产生后容易游走,之后随着电压的增加火花以单个的形成出现,火花相对比较稳定且并不易游走。之后随着电压的增加火花出现的频率逐渐减少,火花存在的时间和火花的尺寸逐渐增大。气泡和击穿总是在膜层的薄弱处发生。反应时间与膜层厚度的关系为y=152.4*x^0.06-161,反应时间与熔池尺寸的关系为y=88.65*x^0.112-103,熔池大小与膜层厚度的关系为y=15.35*x^0.35-18.49,均呈指数函数关系。