Mg-Al系合金因其低密度的特性,从而具有较高的比强度和比刚度,从而作为基体材料被广泛应用于各种镁合金材料中。目前来看,Mg-Al材料的稀土合金化被认为是提升材料综合性能的重要手段之一。其原因在于稀土元素的加入能够细化晶粒,并且稀土元素的加入还能够改善镁合金作为电极的表面膜的强度,降低Cl-与Mg基体反应敏感度。而Mg-Al系合金中加入Ca元素能够起到与稀土元素同样的细化晶粒的效果;此外,向Mg-Al系合金中加入Zn元素能够改善镁合金作为电极材料的阳极表面膜性能,并提高材料的放电性能。但因稀土元素价格较高,而Ca、Zn元素相对较为廉价,故Mg-Al-Ca-Zn系合金被认为是Mg-Al-RE系合金作为镁电池阳极材料的替代品。故本文在此基础上选取了Mg、Al、Ca、Zn四种元素,设计并制备了高Ca/Al比的Mg-4Al-4Ca、Mg-4Al-4Ca-1Zn、Mg-4Al-4Ca-2Zn、Mg-4Al-4Ca-4Zn、Mg-5Al-5Ca-2Zn五种镁合金材料,通过半连续铸造、热挤压等工序制成Φ40的棒状材料,然后将棒材切割成10mm×8mm×10mm的金属小块,并对其进行合金微观组织结构的观察、浸泡腐蚀失重性能的研究以及动电位极化、恒电流极化、交流阻抗测试三种电化学性能的探讨。研究结果显示:（1）Mg-4Al-4Ca材料中的相组成主要为α-Mg、Al2Ca、Mg2Ca,添加了Zn元素的Mg-4Al-4Ca材料中的相组成主要为α-Mg、Al2Ca、Ca2Mg6Zn3,当Zn元素含量增加,Ca2Mg6Zn3相含量也随之增加。而当Al和Ca质量含量从4wt.%提升到5wt.%时,材料的相组成没有发生变化,但Ca2Mg6Zn3相的X射线衍射峰强度增加,表明Ca元素含量提升会显著增加材料中Ca2Mg6Zn3相。（2）腐蚀失重实验表明:材料平均自腐蚀速率从大到小依次为Mg-4Al-4Ca、Mg-4Al-4Ca-4Zn、Mg-4Al-4Ca-2Zn、Mg-4Al-4Ca-1Zn、Mg-5Al-5Ca-2Zn。从整体上看5种材料腐蚀失重过程中p H值变化趋势基本相同,腐蚀产物类别上不存在差异,但材料中Zn、Ca质量含量越高,腐蚀产物中Ca（OH）2的含量也越高。（3）动电位极化实验表明:Zn元素的加入能够使得材料在开路电位下的腐蚀电位正向移动,Zn元素含量为1wt.%的材料移动了0.025V,为2wt.%的材料移动了0.037V,为4wt.%的材料移动了0.047V。当Al和Ca的质量含量从4wt.%提升至5wt.%时,材料开路电位下的腐蚀电位负向移动了0.048V。（4）恒电流极化实验表明:1wt.%Zn含量的材料相比2wt.%、4wt.%Zn含量材料和原材料,电压上升较为平稳缓慢;2wt.%Zn的材料含量相比1wt.%、4wt.%Zn含量材料和原材料的平均放电电位更负,4wt.%Zn含量的材料相比1wt.%、2wt.%Zn含量材料和原材料,到达平稳放电过程所需时间较短。当材料的Al和Ca质量含量提升时,平均放电电位更负,电压上升更快,且有一定的钝化现象。（5）交流阻抗测试实验表明:在开路电位下,1wt.%、2wt.%、4wt.%Zn含量的材料与原材料相比,材料的电荷转移电阻Rs从大到小依次为Mg-4Al-4Ca-4Zn、Mg-4Al-4Ca-2Zn、Mg-4Al-4Ca、Mg-4Al-4Ca-1Zn,表明向材料中添加1wt.%质量含量的Zn元素使得材料有较强的溶解活性和较大的溶解速度。从这四种材料24h的EIS图谱中来看,1wt.%和2wt.%Zn含量的材料显示出了较大的电荷转移电阻Rs,而4wt.%Zn含量的材料在24h时的电荷转移电阻Rs较小,甚至小于Mg-4Al-4Ca材料,表明Zn元素的适当加入能够抑制镁合金的自腐蚀效应,但当Zn元素质量含量过多时,则会极大改变材料中细晶状挤压带的形貌,使得α-Mg基体与含Zn元素的二次相间的电偶腐蚀增强,加剧镁合金的腐蚀。而Mg-5Al-5Ca-2Zn材料相比于Mg-4Al-4Ca-2Zn材料而言,在开路电位下的电荷转移电阻Rs增大,溶液表面膜电阻Rf减小,且前者EIS图谱中大容抗弧的波动幅度更小。