镁合金具有密度小、比强度高、良好的导热导电性、优良的尺寸稳定性等特点，在航空、汽车、军事和电子产品领域的应用不断增加。然而，镁的化学活性很高，容易腐蚀。普遍认为阳极氧化是使镁和镁合金获得最佳耐蚀性的方法，而决定阳极氧化膜性能的主要因素为电解液的组成、浓度和电参数。 本文首先研发了环保型和耐蚀性两种阳极氧化工艺，并研究了电解液组分、电参数以及两次阳极氧化对氧化膜性能的影响，提出了两次氧化法氧化膜的成膜过程。采用提拉成膜法，使纯镁及其氧化膜表面形成Al2O3薄膜，并用动电位极化曲线评价了成膜之前和成膜之后试样的耐蚀性。采用先在CrO3溶液中，使氧化膜与基体金属分离，然后用EDTA滴定的方法测量氧化效率。测定了氧化样品和基体的电位－时间曲线和不同阴极－阳极面积比时的阴极电偶电流密度，并采用一种比较简单的方法测量氧化膜的形成规律。取得了如下主要成果： 环保型阳极氧化工艺，溶液中不含Cr6+、F-、PO43-离子，却能大大提高镁合金的耐蚀性，阳极氧化的样品经过336小时的盐雾实验，可达到8-9级。电解液的各种组分对氧化膜表面形貌、厚度、耐蚀性以及终电压的影响明显不一样。阳极氧化膜层的耐蚀性与厚度之间不存在简单的相关性，它是由多种因素如厚度、组成、孔隙率等综合作用的结果。 正交实验表明，终电压、频率、占空比和电流密度四个因素对氧化膜耐蚀性影响顺序依次为：终电压＞频率＞占空比＞电流密度。方差分析表明终电压对氧化膜厚度影响显著，电流密度对氧化膜厚度有影响但不显著，占空比对氧化膜厚度无显著影响。随着终电压的升高，氧化膜孔隙率增加，而频率越高孔隙越少；在终电压比较高的条件下(至少480V)，占空比对氧化膜的外观和表面形貌影响显著，而终电压比较低时却没有明显的影响。终电压为480V，当占空比为25％时，氧化膜致密，而占空比为35％时，氧化膜表面疏松。与单脉冲(正脉冲)相比，双脉冲波形使氧化膜的表面形貌更疏松，因而对耐蚀性不利。 对于两次阳极氧化，氧化顺序非常重要，它与氧化膜的耐蚀性、厚度和形貌有关。选择恰当的氧化顺序，两次阳极氧化法可进一步提高氧化膜的耐蚀性。经过两次阳极氧化后，氧化膜的厚度比第一次的膜更厚，但可能比单独第二次氧化膜薄。第二次阳极氧化膜的成膜过程是随机的，从膜最薄弱的地方开始，由厚度不均匀向均匀演化。动电位极化曲线测试表明，采用提拉成膜法在氧化膜表面形成的Al2O3膜是一种有效的封孔方法，能提高氧化膜的耐蚀性。 纯镁的氧化效率比AZ91HP镁合金高。随着氧化时间的延长，氧化效率开始降低。ICP分析表明，氧化后溶液中并没有检测到Mg2+和Al3+，这可能是由于氧化时间短，进入溶液中的离子浓度太低以至ICP方法无法检测到。 电位－时间曲线表明，在0.05M(NH4)3PO4+3MNH4OH溶液中制得的氧化样品电位比基体负，因此当氧化样品与基体偶合后，氧化样品为阳极。对氧化样品在5％NaCl水溶液中浸泡200小时的形貌进行了观察，研究结果表明氧化膜作为防护层不仅能起到一般涂层所起的作用，而且还能起到对基体金属进行电化学保护作用。纯镁氧化时，主要是氧离子向里扩散形成氧化膜；而AZ91HP氧化时，主要是金属原子向外扩散形成氧化膜；对于Mg-Li合金，同时包含有金属离子向外扩散和氧离子向里扩散两种方式。