目前研究获得的镁合金磷化膜显微组织都较粗大,而且膜层内部有裂纹,或者膜层没有完全覆盖镁合金基体表面,而且只限于工艺和性能的研究而未对膜层组分进行详尽分析,没有准确的确定磷化膜的化学组成,无法确定成膜过程中发生的化学反应,因此不能准确掌握成膜过程的本质。本文详细研究了镁合金复合磷化膜的制备工艺、成膜机制、成膜过程中的影响因素和膜层的性能。制备出结晶有序的、致密、无裂纹、完整的锌系磷化膜。磷化膜由磷酸盐和20-30nm单质锌微粒组成。研究了镁合金复合磷化膜的表面形貌和相组成。研究了成膜参数(添加剂成分、成膜温度及pH值等)对磷化膜性能的影响,得出了镁合金磷化的最佳工艺参数。磷化液pH值在2.15-2.5范围内可得到致密均匀的磷化膜。磷化液中复合促进剂的协同作用使磷化成膜时间从55分钟降低到4-5分钟。通过在基础磷化液中引入缓蚀剂、去极化剂等改变磷化膜的沉积位置,提高磷化晶核的成核率。这些添加剂中含有活性基团,可吸附在镁合金表面,不但使阳极区有较大部分“封锁”,而且使封锁的区域变为微阴极区,使得阴阳极面积比增大,故成膜速度加快,溶解速度降低。同时也使膜层更加均匀、致密。镁合金复合磷化膜提高了耐蚀性,磷化膜的腐蚀电位正移,腐蚀速度降低。磷化后封闭处理,可去除吸附于磷化膜中的水溶性物质,降低膜层孔隙率。同时钝化液可渗入磷化膜孔隙,氧化暴露于孔隙之内的金属表面并使之形成致密的钝化层,从而提高磷化膜的耐腐蚀性能。研究了镁合金复合磷化膜的耐蚀性、耐热性等各项性能,为解决镁合金的防腐蚀问题提供了基础理论及必要的试验依据。