本文以纯铝作为基体材料，用自制的微弧氧化电源控制装置在自制的电解液中对其进行微弧氧化处理，研究了纯铝上微弧氧化膜层的生长机理、膜层内非晶相的化学组成以及超声波对膜层内莫来石含量的影响。研究结果表明：微弧氧化膜层/基体界面由直径为0.5~1μm的小球状放电产物紧密堆积而成；膜层/基体界面上有很多由于膜层向内生长不均匀形成的尺寸不等形状不规则的凸出物；微弧氧化膜层呈现双层结构，内层是靠近基体厚度约为0.5~1μm的致密层，外层是充满交叉连接的通道、孔洞的疏松层(主导层)；膜层生长是通过致密内层不同区域交替发生放电击穿和重新形成实现的，这种向内生长方式决定了膜层向内生长的不均匀性；XRD分析结果显示膜层由非晶相、莫来石、γ-Al2O3和α-Al2O3组成，四种组分的质量百分含量分别为56.9%，24.9%，14.4%，3.8%；非晶相、莫来石和γ-Al2O3主要分布在外部膜层，α-Al2O3主要分布在内部膜层；40K/min升温速率下膜层DSC分析显示，非晶相在800-1250K发生结构重组，在1250K左右开始晶化，非晶相由氧化铝和氧化硅按照质量比例2.1:1组成；超声波的引入能够降低在膜层中形成莫来石所需的临界硅酸盐浓度，与未加超声波作用制得的膜层相比超声波辅助下得到的膜层内Si元素和莫来石相的含量均明显增加；超声波空化效应能够降低膜层/电解液界面处扩散层的厚度，及时补充膜层/电解液界面处消耗的硅酸根离子，为莫来石形成提供充足的硅酸根离子，同时空化泡崩溃产生的瞬间高温高压能够促进硅酸根的放电和莫来石的生成。