微弧氧化是利用微小区域电弧放电产生局部高温使金属氧化，在其表面原位生成陶瓷膜层的一种表面处理技术。目前广泛采用的微弧氧化电源模式为双极性脉冲电源模式，但是对于什么样的电源模式最适合微弧氧化工艺，至今尚未得出一个确切的回答。为了确定微弧氧化的最优电源模式及电源加载参数。本课题以AZ91D镁合金为基体材料，采用自行研制的具有多种输出方式和特性的大功率微弧氧化脉冲电源，分别在直流及单极性脉冲、双极性脉冲和带放电回路的脉冲形式下进行大量实验。基于实验现象、结果、微区放电理论及微弧氧化负载特性，研究了电源模式对镁合金微弧氧化的影响并对电源加载参数进行了优化。为评价成膜效率和能量利用率，计算了不同工艺条件下，单位膜厚对应的电源输出电能，称之为平均能耗。双极性脉冲电源中负电压作用仅是抑制了微弧氧化的大弧倾向，理论分析和实验结果均未找出负电压存在的充分理由。在带放电回路模式下，当预设脉冲参数相同时，随放电电阻阻值的增大，微弧氧化过程电流减小，能耗降低，但得到的膜层性能相差无几。比较研究结果表明，带放电回路的脉冲电源与目前大量采用的双极性脉冲电源相比，更适合镁合金微弧氧化工艺。主要表现在：过程一致性及稳定性好，参数可控性优，放电弧斑均匀；膜层表面质量明显好于双极性电源；同等条件下得到的膜层其耐蚀性略好。基于对电源加载方式的研究，确定了最优的电源加载参数。微弧氧化的不同阶段采用不同的电压增量，开始阶段通常将其恒定为10V/min，当电压达到350V后，改增量为5V/min直到终止电压或恒定电流为5A/dm~2～15A/dm~2时，微弧氧化过程的综合性能最好；取值过大会使膜层质量变差，过小则使成膜效率变低。