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本发明涉及一种镁合金表面多元复合氧化物膜和化学氧化处理方法。属于镁合金表面处理领域。其特征在于生成的氧化物膜是由Mg、Mn、Mo或Mg、Mo、W或Mg、Mn、V的复合氧化物为主体相的致密，且与基体结合紧密的复合氧化膜，厚度5～35μm。化学氧化处理的溶液是由高锰酸盐或锰酸盐、钼酸盐（或钨酸盐、钒酸盐）及成膜促进剂和稳定剂按一定配比组成的，