镁合金具有密度小,比强度、比刚度大,良好的切削加工性能,导热导电性优良,抗噪减震、电磁屏蔽性好等一系列独特的性能,日益受到人们的重视,在航空航天、电子、汽车等领域得到越来越广泛的应用。但是其耐蚀性低,也限制其在一些领域的推广应用。进行镁合金腐蚀防护研究具有重要的理论和实际意义。本论文以AZ91D镁合金为研究对象,结合XRD、SEM、EDS及电化学测试等检测方法,对镁合金微弧氧化复合电解液体系、稀土在微弧氧化中作用、彩色微弧氧化功能膜及其微弧氧化膜-化学镀等方面进行了较为系统的研究。将硅酸钠、偏铝酸钠、六偏磷酸钠组成复合微弧氧化电解液体系,研究了电解液组分配比对AZ91D镁合金微弧氧化的影响,以及金属含氧酸盐、多元酸和表面活性剂等不同复配添加剂对陶瓷膜结构、耐蚀性的影响。正交试验优化出Na2SiO3-(NaPO3)6、NaAlO2-(NaPO3)6两个含复合电解液成分的微弧氧化电解液体系。XRD测试表明,所得陶瓷膜的相成分主要为MgO、MgAl2O4、 Mg2SiO4等化合物。复配添加剂降低了起弧和终止电压,减少了孔隙的大小和密度,大大改善了氧化膜的致密性和耐蚀性。经过复合微弧氧化处理得到的陶瓷膜交流阻抗值比镁合金基体提高了13～15kΩ/cm2,腐蚀电位正移0.34-0.37V,自腐蚀电流降低了3个数量级。提出了微弧氧化膜性能转变3个阶段：氧化膜厚度生长期,氧化时间10-20min；氧化膜耐蚀性增强期,氧化时间20-30min,氧化膜的自腐蚀电位和阻抗谱值增加较快；氧化膜硬度增长期,氧化时间30-40min。氧化时间超过40min时,氧化膜致密性显著降低,耐蚀性变差。采用两种方法分别考察了稀土在微弧氧化中的作用。结果表明,电解液中添加稀土盐溶液,加速了镁合金在微弧氧化过程中的腐蚀状况,甚至不能发生微弧氧化,电解液失效；采用稀土盐溶液浸泡镁合金作为微弧氧化的前处理工序,所得镁合金微弧氧化膜厚度、外观和耐蚀性都有较大提高,试样从开始通电到出现火花的时间缩短,起弧电压下降约10V。几种稀土盐中稀土钕对于氧化膜的外观、厚度、耐腐蚀性的影响最佳。稀土钕盐溶液短时间处理后所得镁合金微弧氧化膜厚度分布均匀,“颗粒”细小均匀；降低了起弧时间、起弧电压和电流密度,减少电能消耗。稀土元素只改变微弧氧化膜的表面形貌,对其成分无影响。研究了不同电解液体系和不同着色剂对氧化膜颜色的影响,确定了制备彩色膜的基础电解液组成,优化了微弧氧化电解液体系和制备彩色微弧氧化膜的工艺条件,在镁合金表面制备出色泽均匀、致密的黄色和绿色微弧氧化膜。镁合金黄色微弧氧化膜相结构为Mg、MgAl2O4、Al2O3、Mn2O3、MnO2、MngO5。绿色微弧氧化膜相结构为Mg、MgO、MgAl2O4、V3O5。掌握了彩色微弧氧化膜的生长规律。微弧氧化膜表观颜色不仅取决于氧化膜中着色剂的含量,更重要的是氧化膜表面形貌,即氧化膜表面存在的细小微弧氧化通道。粗大的微弧通道会破坏着色剂的作用。电化学测试结果表明,黄色陶瓷膜的自腐蚀电流由镁基体的316μA·cm-2下降到0.105μA·cm-2,耐蚀性优于绿色陶瓷膜。研究了微弧氧化-化学镀工艺及其膜的性能。以硅酸盐为简单电解液体系,采用低浓度的敏化和离子钯活化工艺对陶瓷氧化膜表面进行化学镀镍前的活化处理,实现了镁合金微弧氧化膜上化学镀,制备的镁合金表面复合功能镀层结合力良好,耐蚀性强,硬度高,大大改善了镁合金特性。优化了微弧氧化膜上碱性化学镀镍工艺和酸性化学镀镍工艺。对微弧氧化膜化学镀液的循环周期进行试验；研究表明,随周期数的增加,镀液的PdCl2稳定时间和化学镀速度下降很快。在第4周期后由于危害离子的积累与镀液中杂质成分的析出而产生许多孔隙,局部缺陷增多。