采用有机醇盐水解法制备了SiO2溶胶,利用浸渍-提拉制膜技术在AZ31B镁合金微弧氧化陶瓷层表面制备SiO2无机膜层,研究微弧氧化-SiO2复合膜层的组织结构、结合机制和耐蚀性。借助傅立叶红外光谱(FT-IR)分析SiO2溶胶的结构组成；使用涡流测厚仪与表面粗糙度测量仪分别测量陶瓷层与复合膜层的厚度和表面粗糙度；采用扫描电子显微镜(SEM)观察陶瓷层和复合膜层的表面和截面形貌；通过能谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分析了陶瓷层和复合膜层表面元素组成及化学结合状态的变化；采用浸泡试验、中性盐雾试验和电化学测试对比分析了微弧氧化处理与复合处理镁合金试样的耐蚀性。最后探讨了陶瓷层的厚度和表面形貌对复合膜层结构以及耐蚀性的影响规律。研究结果表明：以正硅酸乙酯和水为原料,无水乙醇为溶剂,浓盐酸为催化剂,可制备均匀、透明的溶胶,其含有SiO2胶粒。根据复合膜层的微观结构分析,SiO2胶粒可进入陶瓷层表面微孔并填充孔洞,形成有效的封孔,同时溶胶在陶瓷层表面形成均匀的SiO2膜层,且水与正硅酸乙酯的比例显著影响SiO2层的质量。复合膜层间的结合方式以物理结合为主,表现为分子间作用力与机械咬合力。镁合金试样表面复合膜层的腐蚀电流密度与陶瓷层相比降低了两个数量级。浸泡试验中,较微弧氧化处理镁合金试样的腐蚀失重量10.32g/m2,复合处理镁合金试样可降低至3.12g/m2。镁合金微弧氧化-SiO2复合膜层耐蚀性的提高依赖于SiO2胶粒填充微孔以及在陶瓷层表面形成的阻挡层,这两者的共同作用减缓了腐蚀介质向陶瓷层内的扩散,同时复合膜层中的MgSiO3也能够减缓腐蚀过程。镁合金微弧氧化-SiO2复合膜层耐蚀性受到陶瓷层厚度、SiO2胶粒填充陶瓷层表面微孔的效果以及SiO2层自身结构完整性与化学稳定性共同影响。