镁及其合金在硬组织替代领域一直受到研究人员的关注。相对于目前常用的钛合金材料，这类材料在密度，强度和弹性模量等方面更接近于人体骨骼，而且镁作为人体中第四丰富的阳离子，在人体的新陈代谢过程中具有重要作用。镁基植入体在体内环境中经腐蚀后可以形成易溶且无毒的氧化物，是理想的轻量可降解硬组织修复材料，具有生物相容性而且可能具备生物活性。但由于该材料在pH值在7.4-7.6之间的溶液以及较高氯离子的生理系统中，其腐蚀速率过快，以致在组织完全愈合之前就会失去足够的力学性能，限制了这类材料的使用。微弧氧化是近年发展起来的一种先进的有色金属表面陶瓷涂层制备技术，利用该技术制备的陶瓷涂层不仅性能优异，而且其电解液中不含对人体有害的金属离子和化学成分，保证了涂层使用的安全性。因此，针对镁合金材料，研究在人体环境中具有较好耐蚀性以及生物活性的微弧氧化涂层制备技术，具有重要意义。本文分别采用磷酸盐和硅酸盐电解液对Al，Mg，Ti及其合金进行微弧氧化，综合运用XRD，SEM，EDS和TEM对微弧氧化涂层的成分、相组成以及结构特点进行分析。在上述工作基础上选用ZK61镁合金为基体，以硅酸盐为电解液，制备微弧氧化涂层，并对涂层的耐蚀性和生物活性进行了评价。XRD分析表明微弧氧化涂层主要由基体元素的氧化物构成，如γ-Al₂O₃，MgO，金红石及锐钛矿型TiO₂。TEM分析表明微弧氧化涂层中含有大量非晶组织，而且其数量明显多于晶态氧化物。另外，对于铝合金上的氧化涂层，发现初生的结晶态氧化物与母相基体之间存在特定的晶体学位向关系。TEM和EDS均表明，基体中的合金元素及电解液均可对涂层成分及相组成产生影响。Si元素极易进入涂层并形成化合物，在ZL109铝合金及AZ91镁合金表面的微弧氧化涂层中均发现少量的SiO₂，在ZK61镁合金表面的涂层中则有大量的Mg₂SiO₄及少量的MgSiO₃，Mg₂（Si₂O₆）和SiO₂。SEM表明微弧氧化涂层表面为多孔状形貌，孔洞直径在1-5μm之间。基体材料属性及工艺参数对微孔的大小及分布有显著影响。EDS表明微弧氧化涂层内部较为致密，涂层均匀连续，与基体之间为冶金结合，在成分上存在宽度为数微米的过渡区。对涂层的硬度进行测试，结果显示微弧氧化涂层均具有较高的硬度。对ZK61镁合金进行了模拟体液（SBF）浸泡试验，结果表明微弧氧化涂层可以显著提高ZK61合金在SBF中的耐蚀性。浸泡4周后，涂层表面有富含Ca，P元素的磷灰石层沉积，表明该涂层具有良好的生物活性。