铝、镁合金的轻质特性已引起加工制造业的广泛关注，但合金表面抗腐耐磨性能差成为制约其应用的关键因素之一。微弧氧化即为置于有脉冲电场作用的氧化槽中的铝、镁合金在微弧放电瞬间，其表面的金属原子向其金属氧化物陶瓷相转化的一个过程，理论上属于仅消耗电解液中氧元素、无“成本物质”消耗的轻合金表面陶瓷化技术，在铝、镁合金表面改性领域极具发展前景。但微弧氧化处理成本高而使加工制造业难以接受，探讨降低构成其处理成本80％以上的电量消耗的有效途径，将具有重要的理论意义和工程应用价值。本文通过调整电解液组成以增加样品表面沉积层的阻抗特性或改变电参量输出模式以增大脉冲峰值电流两种途径来实现微弧氧化陶瓷层的快速形成，达到降低电量消耗之目的，其研究结果也将有助于完善微弧氧化陶瓷层的形成机制。依据微弧氧化可直接将铝、镁等金属转变为该金属的氧化物陶瓷和陶瓷层表面均布微米级盲性微孔的组织特点和形貌特征，提出了以此为基制备复合防护涂层的新思想，并采用微弧电泳或微弧氧化+Si02溶胶凝胶复合技术制备出综合性能优异的复合膜层，既可弥补传统电泳、溶胶凝胶等涂层膜基结合力偏低的不足，又可缩短微弧氧化处理时间、提高处理效率、减少污染排放，研究此类复合膜层的腐蚀机理，探索提高其耐蚀性的有效途径，为扩展镁合金的应用空间提供实验支持。　　 本文将实现铝、镁合金微弧氧化陶瓷层的快速形成及开发镁合金表面复合膜层制备工艺以提高基体耐蚀性作为研究目标，从通电至样品表面产生微弧放电及陶瓷层生长增厚两个阶段，阐述了溶质离子在陶瓷层形成过程中的作用机理以及电参量输出模式对微弧氧化陶瓷层形成过程的影响机制，采用中性盐雾腐蚀试验、电化学试验以及耐酸性试验评价微弧氧化+封孔复合膜层的耐蚀性并揭示其腐蚀机理。研究结果表明：　　 微弧氧化起弧现象的发生依赖于铝、镁合金表面高阻抗沉积层的形成，电解液中添加可在合金表面快速形成高阻抗沉积层的物质或改变电参量输出模式以增大脉冲峰值电流均有利于微弧氧化起弧过程的进行。　　 电解液中具有强烈钝化特性的溶质离子以形成其氧化物的形式参与了陶瓷层的形成过程，能够在短时间形成高阻抗沉积层，陶瓷层的生长增厚则依赖于基体金属向其氧化物的转化以增加膜层的阻抗得以实现；合金表面获取预制备膜有利于微弧氧化起弧现象的发生和陶瓷层的生长增厚，但预制备膜种类、厚度以及阻抗值大小对陶瓷层的形成过程影响均较小，且随电解液中溶质离子浓度的增加，有预制备膜铝合金起弧时间明显缩短，单脉冲起弧功率显著降低，即只要在基体表面制备“易失稳”的膜层，将发生相近的微弧氧化起弧现象与生长增厚过程；溶液电导率、pH影响有预制备膜铝、镁合金微弧氧化起弧过程的快慢及陶瓷层生长速率的大小，确定出有预制备膜铝、镁合金微弧氧化共用电解液的电导率最佳值为3.5×104μS/Cm、pH为13，在此电解液中可制备出表面平整光滑、截面致密无分层的铝、镁合金微弧氧化陶瓷层。　　 电参量输出模式不同导致微弧氧化起弧时间、单脉冲起弧功率及沉积层的阻抗特性均发生较大改变，在相同电通量条件下减小脉数或脉宽导致微弧氧化起弧时间缩短，单脉冲起弧功率增加，起弧瞬间所得膜层阻抗随之增大；减小脉数有利于陶瓷层的生长增厚，减小脉宽陶瓷层生长速率呈先增后减的变化规律，整个生长增厚过程中陶瓷层阻抗与其厚度成近似线形变化；在电源输出脉数与脉宽不变的前提下，增大输出脉冲峰值电流，微弧氧化起弧时间缩短，单脉冲起弧功率增加，起弧瞬间所得膜层阻抗随之增大，起弧后陶瓷层的生长速率增加，其阻抗与厚度也成近似线形变化。　　 镁合金微弧氧化陶瓷层易发生孔蚀，但利用其表面致密多孔的结构特征，将微弧氧化处理短流程、无污染排放的工艺优点直接对接于电泳、溶胶凝胶等后续封孔处理工艺可提高复合膜层的膜基间结合力。微弧电泳复合膜层的抗连接腐蚀、划伤腐蚀性能较直接电泳或化学转化膜+电泳膜层均有较大提高；微弧氧化+Si02溶胶复合膜层的耐蚀性与微弧氧化陶瓷层相比有大幅度提高，增加陶瓷层厚度有利于增强复合膜层的耐蚀性。研究表明制约微弧氧化+封孔复合膜层耐蚀性的主要因素为陶瓷层表面封孔涂层的化学稳定性及复合膜层的膜基间结合力。