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镁合金由于其低密度,高的比强度,优异的导热性及电磁屏蔽性等一系列优点,广泛应用于电子产品及交通行业等各方面。但镁合金耐蚀性能较差,电化学活性高,使其在工业应用中受到了很大的限制。提高镁合金的耐蚀性成为当前很多学者关注的热点。电沉积可以有效地提高镁合金表面的耐腐蚀性,从而避免腐蚀的进一步发生。本研究在含AlCl3的氯化胆碱-尿素Reline离子液体中,恒温恒电流电沉积制备出不同沉积时间的镀铝AZ31镁合金。随后利用OM,SEM以及EDS等检测手段对电沉积前后镁合金样品表面的微观组织形貌以及相组成进行观察和分析,对比不同时间电沉积铝对镁合金表面形貌的影响;利用循环伏安法和计时电流法等电化学分析方法对电沉积过程中溶液中的铝离子的形核及生长行为进行了分析,并且计算了生长过程中铝离子在溶液中的扩散系数以及电沉积后期铝原子在镁合金表面的扩散系数;对比了不同沉积时间下镁合金表面镀层的厚度;并利用开路电位法,动电位扫描法以及电化学交流阻抗法来对比研究未镀铝镁合金和不同沉积时间下的镀铝镁合金在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀行为,观察其电化学腐蚀形貌,分析了不同沉积时间下的铝镀层对AZ31镁合金的保护机制。本研究的结论如下:1.在2:1的氯化胆碱-尿素溶液中加入一定质量的六水合三氯化铝后,当温度为70℃,电流密度为1 mA/cm2时,电沉积不同的时间后,成功得到了镀铝镁合金;2.对镁合金电极在沉积电解液中以不同的扫描速率对其进行循环伏安扫描,发现其阴极峰电流与扫描速率的开平方成线性关系,这说明铝离子的还原过程受扩散控制,计算得出铝原子在溶液中的扩散系数为1.773×10-1010 cm2/s;3.对不同电位下的计时电流曲线进行分析后,发现铝离子在电极上的形核方式为先连续形核,后瞬时形核,且均为三维生长;4.观察不同沉积时间的镀铝镁合金的表面形貌发现,沉积1 h的表面存在一层薄膜状铝层附着在镁合金表面,随后随着沉积时间的延长,基体表面的铝原子向合适的生长点发生扩散,当沉积时间为2 h时,沉积形貌呈颗粒状分布,而当沉积时间为3 h时,沉积形貌不仅存在更加立体的颗粒,而且颗粒与颗粒之间存在因原子扩散产生的片层状的铝;5.根据沉积形貌统计了沉积颗粒的粒径分布,发现基体表面颗粒大小分布均匀,基本呈现正态分布,研究了电沉积过程的铝离子扩散动力学过程,并建立了其生长模型;进一步计算得到2 h,3 h铝原子的扩散系数的数量级均为10-1111 cm2/s;6.在3.5 wt.%NaCl溶液中的开路曲线和极化曲线的测试结果表明,电沉积铝之后镁合金的腐蚀电位比纯镁合金更正,说明铝镀层对镁合金基体起到了保护作用;交流阻抗谱图发现,铝镀层试样的极化电阻均大于AZ31镁合金基体,其中沉积3 h的极化电阻比镁基体增加了2.3倍左右,为镁基体很好的提供了腐蚀阻力。7.观察腐蚀形貌发现,当形成颗粒状铝镀层,且颗粒与颗粒之间有片状铝存在时,镀层对基体的保护性最好,腐蚀形貌破坏最弱。