本论文以TA2纯钛作为研究对象,采用配方均匀设计方法在硅酸盐、磷酸盐、铝酸盐三种盐系下进行微弧氧化,研究各盐系中不同电解液组分对微弧氧化试验的可行性、膜层的成膜性、膜层厚度、微观形貌及耐蚀性的影响。此外,本文对各盐系中膜层的物相组成及成分进行了分析研究。首先,分别研究不同盐系中电解液组分与膜层厚度（μm）、点滴完全变白时间（min）及腐蚀电流密度（A/cm2）这三大指标之间的关系并得出各指标的最佳值,最终结合膜层的微观组织形貌,以膜层的耐腐蚀性为主兼顾膜层厚度的原则,综合分析得出各盐系中的最佳电解液方案。通过对硅酸盐系中各电解液方案中微弧氧化膜层的研究发现,NaOH对于膜厚的影响最为显著,Na2SiO3次之,KF最小。当电解液中NaOH的比例达到0.691时,膜厚达到了最大值14.67μm;对膜层的表面形貌进行分析可知,电解液中高比例的Na2SiO3容易形成颗粒状堆积的表面形貌,而NaOH组分过高,容易使膜层产生大孔、裂纹等缺陷;在点滴测试中发现,膜厚并不是影响膜层点滴耐蚀性的主要因素,膜层的点滴耐蚀性与其微观组织形貌密切相关;在电化学测试中发现,膜层的电化学耐蚀性受膜层的表面孔隙率、微孔尺寸及微裂纹的影响较大。同时发现,电解液中Na2SiO3、NaOH的比例对膜层的点滴耐蚀性及电化学耐蚀性的影响都比较显著。通过对各电解液方案中膜层厚度及耐蚀性的综合分析,确定2#为最优方案,其电解液配比为Na2SiO30.613、KF0.290、NaOH0.097。此外,根据XRD分析可知,膜层主要由金红石型TiO2、锐钛矿TiO2及少量的非晶化合物所组成;经EDS分析可知,Ti、O、Si是膜层的主要元素,F元素含量极少,Si、Ti两种元素在膜层中的分布呈交替互补趋势,Si元素在膜层外部的含量大于膜层内部。通过对磷酸盐系中各方案微弧氧化膜层的研究发现,对于膜厚影响最大的因素是Na3PO4,NaOH次之,KF最小。电解液中Na3PO4的比例越高,参与成膜反应的物质的量就会增多,可显著提高膜层的厚度;对膜层的表面形貌进行分析可知,Na3PO4容易生成典型的“蜂窝状”形貌,NaOH主要对膜层表面的孔隙率、微孔形态、孔径分布等影响显著;在点滴耐蚀性试验研究中发现,除膜厚之外,膜层的点滴耐蚀性还与膜层的微观组织形貌、物相组成及含量等因素有关,其中Na3PO4和NaOH对膜层的点滴耐蚀性影响较为显著;在电化学测试中发现,膜层的电化学腐蚀主要呈现出以渗透性为主的腐蚀特征,NaOH对膜层的电化学耐蚀性影响较大。最终根据以膜层耐蚀性为主兼顾膜层厚度的原则,1#方案所得膜层的性能最为优越,其电解液配比为Na3PO40.776、KF0.078、NaOH0.145。另外,根据XRD分析可知,膜层的主要由锐钛矿型TiO2或金红石型TiO2组成。并经EDS分析可知,Ti、O、P是膜层的主要组成元素。通过对铝酸盐系中各电解液方案中微弧氧化膜层的研究发现,膜层普遍较薄,NaOH对膜层厚度影响最大,KF次之,NaAlO2最小,且当电解液中NaOH的比例达到0.691时,膜厚达最大值为10.77μm;对表面形貌进行分析可知,NaAlO2有利于形成典型的“火山口”状的表面形貌,电解液中NaOH组分过高时,容易使得膜层表面产生微裂纹、大孔等表面缺陷;在点滴测试中发现,膜层的点滴耐蚀性主要与膜层表面孔隙率,微孔形态、表面缺陷等微观组织特征参量有关,其中,NaOH对膜层的点滴耐蚀性影响最大;在电化学试验中,发现各方案下膜层的电化学耐蚀性相差不大,2#方案中所制备的膜层表现出较优的电化学耐蚀性。综合考虑膜层的耐蚀性及厚度,在所有的电解液方案中,2#方案所制备的膜层性能最好,其电解液配比为NaAlO20.613、KF0.290、NaOH0.097。另外,根据XRD分析可知,膜层的主要组成物相为高熔点的Al2TiO5及金红石型TiO2,并经EDS分析可知膜层中含有Ti、O、Al、F四种元素,其中F元素含量最少,Ti、O两种元素在膜层中分布较为均匀,Al元素从膜层外部到内部呈现出逐渐递减的趋势。