钛合金广泛应用于航空航天、化工及生物医疗设备等范畴，但是单独使用其硬度较低，耐磨性能较差，进而限制了其在许多领域的广泛应用，因而，必须施以合适的表面处理技术以提高其性能。常用的表面改性方法包括化学镀、电化学镀以及阳极氧化等，然而化学镀所得到的氧化膜膜层较薄，耐蚀性及耐磨性较差，另在钛及其合金上进行化学镀和电镀等表面处理技术难以实现。微弧氧化作为一种新型表面处理技术，以其工艺技术简单、电解液无污染、制备的膜层与基体结合良好等特点广泛应用于钛等金属及其合金等表面处理。
微弧氧化处理过的钛合金手机壳
微弧氧化的技术原理是以钛等金属及其合金作阳极、不锈钢板作阴极，在高脉冲电场环境下，于不同的电化学体系中于基体表面原位生成议程氧化物陶瓷层的过程，该过程是化学氧化、电化学氧化及等离子体氧化共同作用的结果。该技术是在阳极氧化技术的基础上发展起来的，进一步提高电压使其超出了法拉第区，进而达到临界击穿电压，在阳极金属出现火花放电现象，不断的熔融凝固形成与基体以冶金方式结合的氧化物陶瓷层。使用电解液体系中加入醋酸钴的微弧氧化电解液，可在TC4合金上生成耐热抗冲击的氧化物陶瓷膜，膜层与基底的结合能高于10MPa，合金在40次循环的热轰动下，依旧稳定，表明通过微弧氧化处理过的TC4合金具有极好的耐热几抗冲击性能。
近两年来，因为在含钙和磷组分的电解液中生成的微弧氧化膜层具有良好的耐磨损、耐腐蚀及生物相容性，引起了许多骨科研究者的广泛兴趣。韩国使用微弧氧化技术在纯钛表面生成了纳米晶氢基磷灰石陶瓷层，该膜层中的磷灰石陶瓷具有很高的结晶度和较强的生物相容性，显现出在整形外科和牙科的修补技能上的使用潜力。中国西安某大学对微弧氧化生成含钙、磷氧化钛生物活性薄膜进行研究，结果表明：薄膜由锐钛矿TiO2和金红石TiO2构成，呈内层细密、外层多孔的形态;膜层中钙、磷原子比由内至外逐步增大;膜层经水热处理后，能够转化为含氢基磷灰石的生物活性二氧化钛层，其间的金红石型膜层具有良好的电学和力学性能。
β-Ti因具有优良的物理性能和生物相容性，被医学界认为是下一代整形外科和牙科的替代金属。为了进一步增加β-Ti和人体骨骼的相容性，可以使用微弧氧化表面处理方法来提高β-Ti的外表生物活性。中国台湾在β-Ti合金上使用微弧氧化技能制备TiO2陶瓷膜，并在体外和植入日本小鼠大腿末梢进行了试验。结果表明，生成的TiO2膜层与基底结合力较好，表现出比基底纯钛非常好的骨生成能力，更适合使用到医学上植入范畴。