本文首先对铝合金微弧氧化陶瓷薄膜的研究背景、研究过程、成膜机理、膜层结构、性能、制备方法及应用进行了综述。在此基础上，利用双极脉冲电源模式来制备微弧氧化陶瓷薄膜，通过改变影响火花放电现象的主要参数(氧化时间、电流密度、脉冲频率、正负脉冲比)来达到工艺的优化。同时也研究了复合工艺对于膜层性能优化的作用。采用XRD进行薄膜的相结构分析；SEM进行陶瓷薄膜表面形貌的观察；显微硬度计测量薄膜的显微硬度；涡流测厚仪测量薄膜的厚度；摩擦磨损试验机测量薄膜的摩擦系数；盐雾腐蚀试验箱检测薄膜的耐腐蚀性能。研究结果表明： (1) 随着氧化时间的增加，膜层经历了先外后内的生长过程；随着氧化时间的增加，膜层逐渐的趋于均匀致密，致密层逐渐增厚，薄膜的硬度、耐磨性等机械性能也随之增强；随着氧化时间的增加，成膜速率先增加后减小，单位能耗先变小后变大。 (2) 随着电流密度的增加，等离子体微弧火花放电现象越发剧烈，微弧直径增加，放电孔洞变大，表面粗糙度增加；随着电流密度的增加，膜层中颗粒尺寸变大，薄膜的硬度、耐磨性等机械性能增加；随着电流密度的增加，成膜速率先增加后减小，单位能耗先减小后增加。但是电流密度过大时，膜层表面及内部变得疏松多孔，膜层表面出现局部脱落或者烧焦现象，膜层性能变差。 (3) 随着脉冲频率的增加，微弧放电火花数量增多，火花活动更加频繁；随着脉冲频率的增加，微弧放电火花直径变小，放电孔径变细，膜层表面粗糙度减小；随着脉冲频率的增加，陶瓷膜层中致密层的比例增加，薄膜的硬度、耐磨性等机械性能增强；随着脉冲频率的增加，成膜速度先增加后减小，单位能耗先降低后升高。 (4) 正负脉冲比值越大，微弧火花放电越激烈，越容易出现弧光放电现象；正负脉冲比值越大，负脉冲的辉光清洗作用越不明显，膜层表面越粗糙。正负脉冲比值越小，微弧火花放电现象越微弱，辉光放电现象越激烈，膜层表面越光滑。当比值小到一定程度，微弧放电现象逐渐消失。 (5) 微弧氧化与电化学镀工艺的复合，明显的改善了膜层的表面形貌，以及膜层的耐腐蚀性能。