锆合金作为核工业领域中一种重要的结构材料，其腐蚀与防护问题具有重要的研究意义，本论文首先具体研究了Cu²⁺离子对Zr-4合金的腐蚀行为的影响，并探讨了Cu²⁺引起锆合金产生孔蚀的原因。然后，通过直流、脉冲电流等不同的技术，对Zr-4合金和Zr-2合金的等离子电解氧化技术进行了深入的研究，探讨了不同的工艺参数对锆合金等离子电解氧化膜的微观结构、相组成及耐腐蚀性能的影响。研究发现，Cu²⁺能使Zr-4合金的自腐蚀电位正移，自腐蚀电流密度增加，而Zr-4合金的抗孔蚀能力下降是Cu²⁺和Cl-共同作用的结果。等离子电解氧化处理能够大幅度提高Zr-4合金的抗孔蚀能力。采用直流电源，恒电流密度为200mA/cm2时，分别研究了Zr-4合金在Na₂SiO₃+KOH、Na₂SiO₃+Na₃PO₄+KOH、Na₂SiO₃+Na₄P₂O₇、Na₄P₂O₇+KOH电解液体系中等离子电解氧化行为，分析了电解液组分对锆合金等离子电解氧化膜的相组成的影响。结果表明：Zr-4合金耐蚀性的提高依赖于制备高质量的等离子电解氧化膜。直流条件下，Na₂SiO₃+Na₄P₂O₇和Na₄P₂O₇+KOH体系制备的膜层均匀，具有更好的抗蚀性。采用脉冲电流制度，在硅酸盐电解液体系，采用恒电流方法，通过改变氧化时间、脉冲频率、正占空比，负占空比，对Zr-2合金进行等离子电解氧化处理，制备不同性能的氧化膜。通过极化曲线测试分析膜层的耐蚀性能。结果表明，Zr-2合金在脉冲频率1000Hz、正占空比20%、负占空比20%，氧化时间10min时，所得膜层的耐蚀性最好。通过对硅酸盐体系锆合金火花放电特征的研究，并从ZrO₂极低的热导率入手，进一步探讨了锆合金硅酸盐体系等离子电解氧化膜的一种特殊结构——特征凝固结构的形成原因。在脉冲电流模式下，以含NaAlO₂的溶液为电解液，在Zr-2合金表面制备等离子电解氧化膜，分析了该电解液体系下膜层的形貌、相组成以及耐蚀性。研究结果表明：在该体系，膜层厚度达到极限值后不再增厚，这与合金表面局部反复出现的火花引起的对膜层的烧蚀现象有关。对等离子电解氧化膜的相结构的研究表明，不同工艺条件下制备的膜层均由单斜相m-ZrO₂和四方相t-ZrO₂组成，两相的比例与电解液体系和电流制度有关。