镁合金是结构材料中最轻的金属,但其硬度和塑性剪切抗力较低,导致其摩擦磨损性能较差,大大限制了其在航空航天及其他领域的应用空间,因此,有必要对镁合金进行表面改性以提高其摩擦磨损性能。本文针对提高镁合金的耐磨性能,利用微弧氧化技术在AZ31镁合金表面原位生长耐磨氧化陶瓷膜,并系统分析了氧化陶瓷膜的结构和摩擦磨损性能及其与电解液体系、工艺参数、掺杂改性剂之间的关系,为AZ31镁合金的推广和使用提供了理论依据。采用XRD、EDS、SEM等测试手段,对氧化膜的相组成、元素组成及其在厚度方向上的分布进行分析,并观察膜层形貌和磨痕形貌;采用表面粗糙度轮廓仪对氧化膜表面粗糙度及磨痕轮廓进行分析;采用纳米压痕测量系统对膜层的表面硬度进行分析;采用球-盘式摩擦磨损试验机对氧化膜的摩擦系数进行分析;并采用往复式摩擦磨损试验机研究膜层的磨损寿命和磨损率。研究表明,最佳电解液体系为:硅酸钠10g/L、氢氧化钠5g/L、钨酸钠1.5g/L、柠檬酸钠1g/L;最佳电参数为:电流密度7A/dm2、频率500Hz、占空比10%、反应时间300s;膜层厚度为14μm;相组成为方镁石MgO和硅镁尖晶石Mg₂SiO₄;纳米硬度为2.56GPa;摩擦系数为0.2329;体积磨损率为9.098×10^-6mm³/Nm。为了进一步提高氧化膜的摩擦磨损性能,研究K₂Cr₂O₇和Na₂B₄O₇掺杂对膜层摩擦磨损性能的影响,结果表明:K2Cr2O7掺杂膜层的耐磨性能较优,掺杂浓度为0.5g/L,制备膜层在底载荷下的摩擦系数为0.2111;高载荷下的体积磨损率为6.746×10^-6mm³/Nm;纳米硬度为3.47GPa,膜层的磨损机制为粘着磨损。