镁合金材料以其优异的物理性能,在21世纪的新材料领域内引起更多的关注,被誉为“绿色金属结构材料”。由于镁的电化学性质活泼,在一些腐蚀环境中,镁合金材质的零部件由于腐蚀降低了其优越的使用性能。通过对镁合金表面进行改性处理,能够显著提高镁合金对外界环境的适应性。通过金属镀层技术对镁合金表面进行改性的方法相对简单易行而且效果突出。镁合金表面进行金属镀层处理关键在于前处理工艺,以酸洗、活化这两项技术为主。对金属镀层技术进行改良和创新,可为镁合金的应用表面处理提供新技术。研究结果表明：1.新开发的钼酸钠酸洗液,具有环保、无毒、安全的特性,对镁合金表面酸洗刻蚀程度与铬酐酸洗液相当,安全性优于磷酸酸洗液,可完全取代含铬酐酸洗液。铬酐酸洗液(同时含HNO3)中的CrO42-和N03-对镁合金基底有很强的刻蚀作用,形成以CrOOH为主要物质的保护膜,对镁合金有暂时保护作用。磷酸酸洗液(H3PO4和HNO3混合溶液),能在镁合金表面形成以Al3PO4和Mg3(PO4)2为主要物质的磷化膜,阻止溶液与基底的直接反应,起到保护作用。新开发的钼酸钠酸洗液(Na2MO4和H3PO4混合溶液),可在镁合金基底表面形成钼酸盐类膜,该膜层比较厚,从而阻断酸洗液与基底作用,保护镁合金。2.使用NH4HF2活化可以取代高挥发性的HF活化工艺,同样能获得满足要求的化学镀镍层。K4P2O7活化能有效去除酸洗后产生的氧化物,形成可溶性的配位离子[Mg(P2O7)]2-,使镁合金基底在电镀液中完全裸露。活化后的基底导电性能好,适合于直接电镀镍。NH4HF2活化与HF活化后都能在镁合金基底形成含氟的活化膜。相同活化时间的HF活化膜的氟化镁含量高于NH4HF2活化膜,这就意味着NH4HF2活化后镁合金表面反应活性高于HF活化。通过控制NH4HF2活化的时间,可以控制MgF2膜在镁合金表面的覆盖度,调节镁合金表面反应活性。3.化学镀镍液能在复杂镁合金零部件表面得到结合力好的镍镀层。化学镀镍液中H2PO2水解时形成的Had(活泼的初生态原子H)吸附在镁合金活性基底的表面,还原了NiH,形成了镍晶核是主要反应机理。与镁合金基底表面金属的置换反应只在镁合金浸入镀液的初期发生,后期主要是原子氢引导的还原镍沉积。4.镁合金化学镀镍总反应方程式[Ni2++mL-n]+4H2PO2-+H2O→Ni+P+3HPO32-+4H++3/2H2+mL-n,该方程中[Ni2+]、[H2PO2-]、[L-n]等反应物的浓度,以及pH值、温度和稳定剂硫脲都会影响镍还原沉积的速率和金属镍镀层在镁合金表面的结合力和耐蚀性。5.采用改进型浸锌液,能在镁合金表面得到适合于电镀要求的浸镀锌层。传统的浸锌液中添加F-、EDTA和少量的NiSO4进行改进,提高了浸锌层的致密性和均匀性。浸锌液中镁合金表面的锌膜和MgF2、Mg(OH)2混合膜快速形成并附着在基底表面使基底电势迅速升高,镁的溶解活性降低,导电性不变,有利于提高电镀镍的质量。6.镁合金表面电镀镍层主要是由Ni2+在阴极表面得电子还原形成。电流密度、pH值、温度是影响电镀镍结合力和耐蚀性的主要因素。F-在1.0～1.5mol·dm-3内对电镀镍时阳极溶解是有促进作用的,温度升高电镀镍时阳极溶解活性增强。镁合金表面化学镀或者电镀金属镀层,后续铜镍多层电镀能进一步增强镁合金表面耐蚀性。7.电-化学镀镍技术既有电镀镍镀速快、镀层厚的优点,又有化学镀镍深镀能力好、镀层均匀的优点,能弥补电镀和化学镀的不足。电-化学镀镍液中次亚磷酸钠在镁合金表面还原Ni2+,能有效提高电流效率、降低阴极极化,提高电-化学沉积镍晶粒形核速率。8.论文的主要创新在于：(1)开发了低毒、环保、安全的钼酸钠酸洗液新工艺,取代有毒的铬酐酸洗液。钼酸钠酸洗液具有很好的均匀刻蚀能力,并能在镁合金基底表面形成一种钼酸盐保护膜防止发生严重的局部腐蚀,产生过深的孔洞而不利于镀镍。在化学镀和电镀中都能应用该酸洗工艺。(2)解释了不同活化的机理。采用K4P2O7活化在镁合金表面形成可溶性的配位离子[Mg(P2O7)]2保证镁合金基底在电镀液中可完全裸露。基底导电性能好,适合直接电镀镍。NH4HF2活化后在镁合金基底表面形成以MgF2为主的活化膜,通过控制活化时间,可控制MgF2膜在镁合金表面的覆盖度。使用低挥发性NH4HF2活化可以取代具有高挥发性的HF活化工艺,获得结合力好的化学镀镍层。(3)首次提出了添加少量次亚磷酸钠进行电镀的电-化学镀镍新工艺。电-化学镀镍液中次亚磷酸钠在镁合金表面将Ni2+还原,能有效提高电流效率、降低阴极极化,提高成核的速率,使电-化学沉积镍晶粒更进一步的细化,形成纳米晶粒,得到的镀镍层既有化学镀镍的均匀性,又有电镀镍的高速性。