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镁合金由于具有比重小、抗震能力强、导电及导热性能良好等诸多优点,在航空航天、汽车和3C行业中具有广泛的应用前景。然而耐蚀性能的不足严重限制了其应用,开展镁合金的腐蚀防护研究具有重要科学与实践意义。本文在采用纳米碳化钨为模板制备多层石墨烯的基础上,针对镁合金阳极氧化膜多孔的缺点,尝试将多层石墨烯添加在AZ31镁合金阳极氧化电解液中以改善膜层耐蚀性能,并对其改性机理进行了初步探究。首先,采用模板法制备纳米碳化钨/多层石墨烯,然后把多层石墨烯从纳米碳化钨/多层石墨烯复合粒子中分离出来,使用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、红外及低温氮吸附-脱附等温曲线等对多层石墨烯的形貌及性能进行表征。其次,通过在AZ31镁合金阳极氧化电解液中添加多层石墨烯,制备含多层石墨烯的镁合金阳极氧化膜,研究多层石墨烯添加量、加工电流大小及阳极氧化加工时间对AZ31镁合金的阳极氧化膜微观结构及耐蚀性的影响,并进一步探究了多层石墨烯改性AZ31镁合金阳极氧化膜机理。（1）以碳纳米管为模板,Na2WO4为原材料,通过模板法制备H2WO4/CNTs（钨酸/碳纳米管）前驱体,进一步对碳纳米管进行氧化,并将甲醇和乙醇的混合液作为还原剂和碳源将钨酸前驱体碳化为碳化钨后,使多余的C沉积在纳米碳化钨表面生成多层石墨烯,制备了纳米碳化钨/多层石墨烯复合粒子;再采用5mLHNO3+5mLHF+10mLH2O组成的混合酸将生成的纳米碳化钨/多层石墨烯进行分离,获得多层石墨烯,该法制备的多层石墨烯具有比表面积高、易分散和受破坏程度小的特点。（2）通过在阳极氧化电解液中添加多层石墨烯,在AZ31镁合金表面成功实现了多层石墨烯对阳极氧化膜改性。多层石墨烯改性AZ31镁合金阳极氧化膜的优化工艺条件为:多层石墨烯添加量为0.5g/L,加工电流为0.3A,加工时间60min。（3）与未添加多层石墨烯的AZ31镁合金阳极氧化膜相比,含多层石墨烯的阳极氧化膜层更致密,膜层物相主要有Mg、MgO、MgSi O3和多层石墨烯,膜层耐腐蚀性能明显提高,多孔层电阻（R1）和阻挡层电阻（R2）由1.74K?.cm2和146.90K?.cm2,上升至79.25K?.cm2和2108.60K?.cm2。（4）多层石墨烯提高AZ31镁合金阳极氧化膜性能的机理为:阳极氧化电解液中添加多层石墨烯后,氧化镁的击穿电位提高,对氧化膜的生长具有抑制作用,同时多层石墨烯填充了放电通道,阻碍腐蚀介质穿透阳极氧化膜到达AZ31镁合金基体表面,从而大幅提高膜层的耐蚀性能。