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等离子体电解氧化是一种新颖而高效的表面处理技术，虽然近些年来人们对其进行了大量的研究，但是这些研究几乎全部集中于对陶瓷层的性能评价、表征与测试等方面。本文的主要研究内容可以归纳为下面四个方面：1)等离子体电解氧化过程中陶瓷层的演变和离子迁移规律；2)管状铝质材料的等离子体电解氧化行为研究：3)钢铁管件内表面的陶瓷化处理；4)等离子体电解氧化陶瓷层的致密化研究。
等离子体电解氧化陶瓷层生长特性的研究中系统介绍了等离子体氧化过程中电学参量、陶瓷层的厚度、表面粗糙度、相组成以及微观结构等陶瓷层特征随时间的演变情况，并利用线性伏安扫描法研究了陶瓷层的电化学腐蚀行为，分析了陶瓷层的保护和失效机制。研究表明，等离子体电解氧化过程中处理液的组分也参与到反应当中，并成为陶瓷层的一部分，不同的处理液组分在陶瓷层中的分布具有不同的规律。笔者认为，等离子体电解氧化陶瓷层的生长是在表层电化学/化学溶解作用、放电通道内部等离子体化学作用以及通道末端的高能量密度等离子体注入的共同作用下的过程，其中还有局部区域能量过于集中而引起的机械剥落。
管状铝质材料的等离子体电解氧化行为研究中测定了不同尺寸的管状铝质材料在等离子体电解氧化的过程中管子内部的电位分布，分析了电极模式和形状对电位分布以及陶瓷层厚度分布的影响。研究结果表明，辅助电极的施加使得管子内部的电场分布均匀化，有利于在管件内部获得厚度均匀的陶瓷层。
本文提出了对不同材质的管状材料进行内表面陶瓷化的方法，并以钢铁管件为例，使用热浸镀铝和等离子体电解氧化的复合技术对其内表面进行陶瓷化处理。检测结果表明，钢铁管件的内表面形成了厚度均匀的保护层，复合膜层由表及里的相组成分别为：陶瓷层→热浸镀铝层→铁铝化合物层，各界面之间均为冶金结合，并形成材料成分的梯度过渡，处理后样品的耐腐蚀能力和硬度均大大提高。
本文利用等离子体电解氧化的反应特点以及陶瓷层的特性，采用处理液中掺杂石墨颗粒的方法对陶瓷层致密性进行了改善。结果表明，合适粒径的石墨颗粒能够在等离子体放电结束后与熔质一起沉积下来，部分颗粒能够沉积在陶瓷层表面的孔洞和裂纹中，填充陶瓷层表面原有的结构缺陷，在改善陶瓷层致密性的同时赋予陶瓷层新的性能。