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镁合金是最轻的金属结构材料,被誉为“21世纪绿色工程材料”,在汽车、航空航天以及电子行业中具有广阔的发展前景,但耐蚀性能差的缺点限制了镁合金的广泛应用。为了提高镁合金的耐蚀性,本文以AZ91D镁合金为研究对象,将溶胶-凝胶技术和化学转化技术相结合,制备了复合涂层。先用高锰酸钾—磷酸盐化学转化法,对AZ91D镁合金表面进行预处理;之后采用醇盐水解法,以正硅酸乙酯（TEOS）、钛酸四丁酯（Ti（O-Bu）4）和八水氧氯化锆（ZrOCl2·8H2O）为前驱体,在化学转化膜上制备了ZrO2-SiO2、TiO2-SiO2溶胶-凝胶涂层。部分样品在300℃、400℃进行热处理,以比较热处理前后溶胶-凝胶层的组织及性能变化。用SEM、XRD、EDS、DSC、红外光谱（FT-IR）、极化曲线、电化学阻抗、结合力测试等方法,分析、测试了成膜后的组织和性能,探讨了成膜机制、成膜过程和影响因素。试验结果表明,处理时间、温度和溶液的pH值,对化学转化膜的质量有很大影响。处理时间为1-2min、温度在40-60℃、磷化液pH值在1.3-1.7之间时,化学转化膜具有较高的耐蚀性能;结合力最好,可达到1级。时间过长、pH值过高以及温度过高都会使成膜疏松,降低转化膜与基体的结合力。复合涂层可明显提高镁合金基体的耐蚀性,电化学测试表明,复合涂层的自腐蚀电位(Ecorr)比AZ91D镁合金基体提高了200-300mV,自腐蚀电流密度(jcorr)降低了2-3个数量级,阻抗值提高了4-5个数量级。化学转化膜多孔结构增大了溶胶-凝胶层的附着力,提高了涂层的结合强度。经300℃热处理后,复合涂层的结合力最好,可达到0级:热处理温度过高反而降低膜层的结合力。在300℃、400℃热处理后的TiO2-SiO2复合涂层中,TiO2溶胶形成了锐钛矿结构和板钛矿结构:由Scherrer公式计算其晶粒大小约为13-16nm。