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镁合金具有比强度和比钢度高等特点,在许多领域尤其是汽车工业、电子工业和航空航天工业等得到广泛应用。但是镁合金耐蚀性差,限制了其在工业领域的广泛应用。溶胶凝胶方法是近年来公认的最有前途的镁合金表面处理方法之一。本论文采用溶胶凝胶技术及复合技术在AZ91D镁合金表面制备耐蚀性膜层。本论文的主要研究工作包括:1、采用溶胶凝胶法在AZ91D镁合金表面首次成功制备了耐蚀性纳米TiO2膜层。由于AZ91D镁合金容易被酸性钛溶胶腐蚀,因此选择能够直接涂覆在AZ91D镁合金表面的CeO2薄膜作为底层,TiO2薄膜作为外层。探索了AZ91D镁合金表面CeO2/TiO2复合膜层的制备工艺。采用X射线衍射（XRD）、接触角测试和扫描电镜（SEM）表征膜层结构和表面形貌,电化学动电位极化、电化学阻抗（EIS）测试表征3.5 wt.%NaCl溶液中膜层的耐蚀性能。结果表明:TiO2薄膜对复合膜层耐蚀性能起了关键作用,两层CeO2薄膜上制备两层TiO2薄膜试样显示出最好的耐蚀性能。基于镁合金表面TiO2薄膜的耐蚀性能研究,将扩展镁合金的应用。2、采用新型溶胶凝胶技术在AZ91D镁合金表面制备了耐蚀性Ce、Mg单一膜层及复合膜层。这一新型溶胶凝胶工艺采用无机盐作为前驱物,火棉胶作为分散剂,与传统的醇盐体系溶胶合成工艺相比,该工艺具有以下优点:价格低廉,环境友好,合成工艺更简单,适用于大规模的工厂生产。采用热重差热（TG-DTA）、XRD和傅立叶红外（FT-IR）技术研究了Ce、Mg干凝胶的结构,运用SEM、动电位极化和EIS探讨了复合膜层的制备工艺及耐蚀性能。结果表明:单一的Ce、Mg膜层耐蚀性能不好,最佳复合膜层为Ce/Mg复合膜层,该复合膜层大幅提高了AZ91D镁合金的耐蚀性能。膜层最佳热处理温度为250℃。3、在已有研究的基础上,结合磷化膜层良好的涂层基底性能和溶胶易于流动的特点,设计将这两种防护工艺有效结合在AZ91D镁合金表面并制备出耐蚀性复合膜层。先应用磷化工艺在AZ91D镁合金表面制备磷化膜层,再采用溶胶凝胶技术,在磷化膜表面分别制备Ce、Si膜层,得到复合磷化膜层/Ce膜层和复合磷化膜层/Si膜层。运用TG-DTA和EIS技术研究AZ91D镁合金基体表面磷化膜层/溶胶膜层的复合工艺及膜层耐蚀性能,讨论了溶胶涂覆方式、溶胶层数、热处理温度等因素对复合膜层制备的影响。结果表明:复合膜层大大改善了AZ91D镁合金的耐蚀性能。