非常规油气资源在全球能源格局中已经占据重要地位,水平井分段压裂技术是高效开发非常规油气田的重要手段,而性能优异的可溶压裂工具是其中的关键部件,因此尽快研制出轻质高强、可控溶解的压裂工具用可溶复合材料至关重要。本文采用搅拌铸造法制备了空心微珠/镁合金可溶复合材料,并在复合材料表面制备了微弧氧化防护涂层。通过金相显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料及其涂层的组织形貌,采用能谱分析仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）分析了复合材料及其涂层的物相成分,同时研究了复合材料的抗压强度、布氏硬度、密度、溶解速率和电化学腐蚀行为,并研究了复合材料的微弧氧化行为、可控溶解行为及涂层的结合强度与耐磨性。空心微珠/镁合金可溶复合材料的主要物相组成为α-Mg、β-Mg17Al12、Al15Mg11Zn4、Mg2Si和MgO相,其中Mg2Si和MgO相为空心微珠与镁合金的界面反应产物。复合材料中的部分空心微珠保持空心状态,另一部分被镁合金填充,块状Mg2Si分布在微珠周围。β相在晶界或者依附于空心微珠析出,随着Al含量的增加,β相由弥散的条块状转变为连续网状。复合材料的抗压强度随着Al含量和空心微珠添加量的增加先提高后降低,在Al含量为18 wt.%和空心微珠添加量为4 wt.%时达到最大值375 MPa。复合材料的断裂机制为以解理断裂、沿晶断裂和界面断裂为主的脆性断裂。复合材料的布氏硬度随着Al含量和空心微珠添加量的增加而提高。空心微珠/镁合金可溶复合材料的溶解速率随着Al含量以及空心微珠添加量的增加而增大,其在80℃的3 wt.%KCl溶液中的最高溶解速率可以达到17.68 mg·h-1·cm-2。随着温度、Cl-浓度及腐蚀介质流速的上升,复合材料的溶解速率也随之增大。复合材料的自腐蚀电流密度随着Al含量以及空心微珠添加量的增加而上升。Nyquist图中容抗弧的半径以及Bode模图中的低频阻抗模值随Al含量以及空心微珠添加量的增加而增大,感抗弧的形成与腐蚀过程中钝化膜的溶解有关。复合材料的溶解产物主要由Mg（OH）2、Mg17Al12、MgO、Mg2Si及Al15Mg11Zn4相组成。空心微珠/镁合金可溶复合材料在微弧氧化过程中由于Mg2Si引起的电流泄露而导致电压上升速率较慢。复合材料的微弧氧化涂层在初期主要向外生长,中后期向内、外生长的速度相近。微弧氧化初期涂层在α相上的生长速度大于在β相上的生长速度。涂层主要由Mg2Si O4、Mg Al2O4和MgO相组成,空心微珠与Mg2Si不参与成膜反应。涂层表面呈火山口状,随着氧化时间的延长,涂层上的微孔从通孔转变为复杂多孔结构。涂层的结合强度和耐磨性随氧化时间的延长而增强。涂层的耐腐蚀性能随氧化时间的增加而增强,能够实现复合材料工作初期的可控溶解,从而满足不同的井下环境对可溶压裂工具工作时间的要求。综合分析Al含量、空心微珠添加量以及微弧氧化处理对空心微珠/镁合金可溶复合材料力学性能和可控溶解行为的影响,可以发现复合材料的力学性能和溶解性能主要取决于β相的数量与形态、空心微珠的添加量及界面反应产物Mg2Si的生成量。复合材料微弧氧化行为主要受到空心微珠和Mg2Si的影响,氧化时间主要通过影响涂层的厚度和微观结构来影响涂层的机械性能和可控溶解性能。