镁及其合金材料具有低密度、高的比强度,是迄今在工程中应用的最轻的结构材料,成为许多生产商眼中取代传统金属的首要选择,已逐渐被应用于如汽车、电子、航空航天等不同行业。然而,镁及其合金较差的耐蚀性能和耐磨性能,严重限制了它的广泛应用。微弧氧化(Micro-arc oxidation, MAO)又称为等离子微弧氧化(PMAO)、阳极火花沉积(ASD)、火花放电阳极氧化(ANOF)、火花阳极化工艺(SAP)。它是近年来备受关注的一种环保、无污染的金属表面处理技术,是在普通阳极氧化的基础上,利用专用的氧化电源,在作为阳极的工件上施加电压,在高温、电场等因素的作用下产生弧光放电,从而在以铝、钛、镁金属及其合金材料的表面上形成优质氧化陶瓷膜的方法。微弧氧化形成的氧化膜能够提高镁合金的耐磨性、耐蚀性以及机械强度,讨论陶瓷膜的生长特征,研究电参数对镁合金微弧氧化处理的影响,对于促进微弧氧化技术的发展,具有十分重要的意义。微弧氧化膜层是多孔结构,对耐蚀性能和耐磨性能的提高不利,对膜层进行封孔处理将有助于提高镁合金的耐蚀性和耐磨性。本论文在Na2SiO3-Na3PO4复合电解液体系下,用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面原位制备一层致密的陶瓷膜,然后通过溶胶一凝胶技术对其进行封孔处理,在氧化膜表面获得性能更加优良的溶胶一凝胶复合膜。用SEM观察陶瓷膜的表面形貌；XRD分析膜层的相结构；电化学极化测试膜层的耐腐蚀性能；往复摩擦磨损实验测量膜层的磨损性能,紫外光分光光度计测量复合膜的光催化性能。主要研究结果如下：(1)微弧氧化后,在镁合金表面形成了一层绝缘特征的氧化膜,表面有许多类似于“火山口”状的喷射孔。随着氧化时间的延长,AZ91D镁合金表面微弧氧化膜的孔径和熔融颗粒逐渐增大,但总数量呈减少的趋势；随着氧化时间的延长,氧化膜的厚度逐渐增加,但生长速率逐渐减慢。(2)电流密度的变化会对膜层的截面形貌产生显著的影响,当电流密度较小时,氧化膜厚度随着电流密度的增加而快速增加,当电流密度增加到一定值后,氧化膜厚度反而降低,当电流密度为10A/dm2时,氧化膜层最厚。(3)在Na2SiO3-Na3PO4复合体系下,调节氧化时间和电流密度,在不同氧化时间和电流密度下获得的陶瓷膜主要由MgSiO3、Mg2SiO4、 Mg3(PO4)2、MgO以及Mg相构成,其中以Mg2SiO4、MgSiO3相为主。溶胶一凝胶处理后,膜层中增加了TiO2相。(4)微弧氧化后,腐蚀电流密度和腐蚀速率较基体发生了很大的变化,但并不是氧化时间和电流密度越大越好,它还与膜层的致密性有关。微弧氧化20min时,膜层耐蚀性最好；当电流密度为10A/dm2时,陶瓷膜的耐蚀性能最好。(5)微弧氧化处理后,能够显著降低AZ91D基体的磨损率,且微弧氧化试样的比磨损率随着氧化时间的延长而减少,微弧氧化处理30min时,氧化膜最厚,耐磨性最好,磨损率约为基体的1/l0。(6)溶胶一凝胶处理后,微弧氧化膜表面的微孔明显减少,氧化复合膜的自腐蚀电位比微弧氧化后未封孔处理的电位提高206mV,腐蚀速率降低两个数量级,提高镁合金的耐腐蚀性能；溶胶—凝胶处理复合膜的比磨损率小于氧化膜的比磨损率,约为基体的1/7。(7)溶胶—凝胶处理后,膜层具有一定的光催化性能,光降解率可以达到20%。