镁合金作为最轻的金属结构材料,具有较高的比强度、比刚度等优异性能。但是镁合金较差的耐腐蚀性能限制了它的广泛应用。在表面进行电沉积Al镀层是一种可行的镁合金腐蚀防护技术。镁合金在某些航天、航空装备上作为核心部件,不仅可以有效减轻装备的重量,降低损耗,延长设备的寿命,同时电沉积Al镀层又保证了镁合金自身的优异性能。本文以1-丁基-4甲基咪唑氯盐和AlC13制备的离子液体(BMIC-AlCl3)作为电解液,研究了镁合金浸锌工艺及在离子液体中电沉积Al和Al-Mn镀层工艺。镁合金表面直接电沉积铝镀层结合力较差,通常需要对其浸锌处理。本文研究了时间和温度对镁合金浸锌层性能及铝镀层结合力的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)及其附带的X射线能谱(EDS)对浸锌层的表面形貌和元素组成进行分析,利用拉拔试验研究浸锌工艺对Al镀层结合力的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)对浸锌层物相组成进行了表征,通过浸锌层在3.5%NaCl溶液中的电化学极化曲线对其耐蚀性能进行表征。结果发现:浸锌过程中,Zn在镁基体表面是不均匀沉积的,优先沉积于富Mg的α相。浸锌时间为1min时,镀层无法完全覆盖基体表面,导致最终Al镀层与基体结合力仅有5.7 MPa。而浸锌时间为3～5 min时,Zn层可完全覆盖镁合金表面,且镀层与基体结合力可达到9.5 MPa。发现在75℃对镁合金浸锌后,电沉积得到的Al镀层与基体的结合力可达到9.7 MPa;85℃下浸锌时,电沉积的Al镀层与基体结合力仅有4.7 MPa。XRD分析结果表明浸锌后的镁合金表面主要成分为Zn单质。但是浸锌处理对镁合金耐蚀性并无较大的提升。浸锌后在离子液体中对镁合金表明电沉积Al镀层。探究脉冲电流的脉冲频率,脉冲占空比,电流密度以及电沉积时间对Al镀层质量的影响进行。实验结果表明:(1)在脉冲电流电沉积过程中,脉冲频率为500Hz时,电沉积得到的Al镀层表面更加平整,腐蚀电流密度下降至4.13×10-5 A.cm-2,表现出良好的耐蚀性能。(2)当脉冲占空比为70%时,Al镀层与基体的结合强度达到10.7 MPa。(3)脉冲电流密度为15 mA·cm-2时,镀层颗粒连接性更好,经Al镀层覆盖的镁合金基体腐蚀电位正移到-1.506 V,腐蚀电流密度下降至4.37×10-5 mA·cm-2。(4)当电沉积时间为60 min时获得的Al镀层表面平整,镀层厚度均匀,厚度在15 μm～20 μm。在BMIC-AlCl3离子液体中加入MnCl2,以此作为电解液,对浸锌后的ZM5镁合金表面共沉积Al-Mn镀层。通过在离子液体(BMIC-AlCl3)中添加不同摩尔含量的MnCl2,得到含Mn量不同的Al-Mn镀层。通过测试显微硬度来比较ZM5镁合金在浸锌和电沉积镀层后的硬度,Al-Mn镀层表面钝化膜的Motto-Schotty曲线来分析Al-Mn镀层表面钝化膜的性质,以及线性扫描伏安法对在BMIC-AlCl3离子液体中Al、Mn共沉积进行分析。结果发现:BMIC-AlCl3离子液体中电沉积Al-Mn时,镀层微观结构均为蘑菇状,腐蚀电流密度可降至2.907×10-5 A·cm-2,镀层显微硬度可达到101.8 HV50。Al-Mn镀层表面的钝化膜在3.5%NaCl呈现N型半导体性质,且在含0.2 mol·L-1 MnCl2的离子液体中得到的Al-Mn镀层钝化膜的载流子浓度更低。线性扫描伏安曲线表明离子液体中MnCl2的加入会使得电沉积过程中Al、Mn的还原峰负向移动,随着加入量的增多,还原峰会进一步负向移动。