利用微弧氧化技术在钛及其合金表面制备具有保护性作用的陶瓷膜可以为基体赋予更好的耐腐蚀性,在实际生产应用中能有效地减缓工件损耗,从而达到延长服役年限、节约成本的目标。通过向硅酸盐-磷酸盐电解液体系加入Ce（NO3）3在TA2表面制备CeO2-TiO2复合陶瓷膜,向硅酸盐电解液体系加入K2ZrF6在TC4表面制备ZrO2-TiO2复合陶瓷膜。采用SEM、EDS、XRD分别表征膜层微观形貌、化学组分和相结构,运用涂层测厚仪、显微硬度计和涂层附着力划痕仪检测膜层厚度、硬度和膜层与基体间结合力,利用电化学工作站评估膜层的耐腐蚀性能,借助超声波气蚀机测试膜层的抗空蚀能力,并建立物理模型对微弧氧化膜层空蚀失效机制进行探究,最后探讨复合陶瓷膜的成膜机理。主要研究结果如下:随Ce（NO3）3浓度增大,膜层表面孔隙率逐渐降低、孔径尺寸先减小后增大,膜层厚度、密度增长明显,膜层与基体间结合力先升高后降低;当Ce（NO3）3浓度为2g/L时,CeO2-TiO2复合膜层的耐腐蚀性能和抗空蚀能力最好。Ce3+在微弧氧化过程中与电解液体系中OH-、O2等发生化学反应,生成带负电的CeO2并在电场力的作用下通过电泳、吸附等方式迁移至基体表面,最终与TiO2、SiO2等熔融物在阳极表面冷却沉积,形成CeO2-TiO2复合陶瓷膜层。随K2ZrF6浓度增大,膜层表面孔隙率和孔径呈先减小后增大的变化趋势,膜层厚度、硬度与K2ZrF6浓度表现为正相关性,膜层与基体间结合力逐渐降低;当K2ZrF6浓度增至6g/L时,ZrO2-TiO2复合膜层的耐腐蚀性能最好。在本次研究中,添加K2ZrF6对提高复合膜层的抗空蚀能力未起到促进作用。ZrF62-在微弧氧化过程中与电解液体系中的OH-反应,生成带负电的Zr（OH）4胶体并在电场力的作用下通过电泳、吸附迁移至阳极表面,并在瞬时高温高压环境中发生脱水、烧结转变为ZrO2,最终与TiO2、SiO2、Al2TiO5及ZrTiO4等熔融物在阳极表面冷却沉积,形成ZrO2-TiO2复合陶瓷膜层。