镁及其合金作为结构材料具有密度小、强度大、无毒等优良性能,被誉为―21世纪的绿色工程材料‖。但是,镁及其合金的化学性质活泼,易受到腐蚀,故其应用受到较大限制,提高其耐腐蚀性能就显得尤为重要。本文利用微弧氧化-磁控溅射镀镍技术,在AZ31镁合金的表面原位生长耐蚀性能良好的复合膜层,并探讨了各个工艺条件对膜层耐蚀性能的影响。采用微弧氧化-磁控溅射技术在镁合金的表面原位制备复合膜层尚未见报导,这为提高镁合金耐蚀性能的研究提供了一条新路径。实验表明:当复合电解液硅酸钠15 g/L、磷酸钠5 g/L、氢氧化钾2 g/L、氟化钠4 g/L,电流密度6 A/dm2、频率1000 Hz、占空比10%、反应时间300 s时微弧氧化膜层的耐蚀性能达到最优。最优微弧氧化体系下膜层厚度为23μm,膜层主要由MgO和MgSiO3组成,截面形貌显示膜层主要由过渡层、致密层和疏松层组成;结合力测试表明膜层与基底结合良好。交流阻抗(EIS)结果显示膜层在3.5wt.%的NaCl溶液中浸泡初期和中期具有很强的耐腐蚀性能。浸泡后期膜层逐渐发生点蚀,并随着浸泡时间的延长,膜层的点蚀逐渐在整个截面延展开来,并最终全面腐蚀膜层。在此基础上,进一步进行磁控溅射镀镍制备复合膜层。研究发现当磁控溅射压强0.8 Pa,溅射功率75 W,溅射时间75 min时膜层的耐蚀性为最优。研究表明溅射镍为无定形态的镍膜层并伴随有少许的氧化镍生成。镍层的表面平整与否与微弧氧化层有很大的关系。结合力测试表明整个膜层与基底的结合性能良好。膜层通过溅射镀镍后膜层的腐蚀电压有很大程度的提高,弥补了微弧氧化的不足。