镁合金具有低密度性、质量轻、优良的导电性能和易加工等特性,使其广泛应用于汽车、航空航天、船舶和电子产品等领域。但是,镁合金化学性质较活泼,使镁合金产品较易腐蚀,需要对其进行防腐处理。本文利用化学转化的方法,在镁合金基体表面制备化学转化膜,采用结合力评价、外观等级评价、点滴测试、电化学测试、EDS和XRD等手段对膜层性能进行表征,确定制备不同类型化学转化膜的最佳添加剂组成和成膜机理。采用化学转化方法在AZ91D镁合金表面制备钼酸盐转化膜。研究柠檬酸钠、脲素、EDTA、硝酸钠、次亚磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠对膜层性能的影响,采用复配实验和响应面法优化出最佳的添加剂组合及用量为柠檬酸钠1.08 g·L^–1、十二烷基苯磺酸钠0.36 g·L^–1和脲素3.22 g·L^–1,此条件下制备的钼酸盐化学转化膜呈干枯的“河床”状,主要由Mg、Al、O、P和Mo元素组成,膜层厚度约为20μm,膜层物相组成为AlPO₄、MoO₃、Mg₃（PO₄）₂和MoO₂;与镁合金基体相比,钼酸盐膜层腐蚀电位正移0.75 V,腐蚀电流密度降低一个数量级。钼酸盐转化膜的生长过程分为5个阶段:基体及氧化物溶解、初成核、快速生长、缓慢增厚和膜层沉积-溶解动态平衡。采用化学转化法在AZ91D镁合金表面制备钙系磷酸盐转化膜。研究柠檬酸、酒石酸、柠檬酸钠、间硝基苯磺酸钠、硝酸钠和十二烷基苯磺酸钠对钙系磷化膜性能的影响,采用复配实验和响应面法优化出最佳的添加剂组合及用量为酒石酸1.04 g·L^–1、间硝基苯磺酸钠1.90 g·L^–1和硝酸钠0.52 g·L^–1,此条件下制备的钙系磷化膜呈“针”状和“片层”状,平整、均匀覆盖在基体表面,主要由O、Ca、Mg、Al和P元素组成,膜厚约为30μm,钙系磷化膜的物相组成为Mg₃（PO₄）₂、AlPO₄、Ca₃（PO₄）₂、Al（PO₃）₃和Ca₂P₂O₇。与镁合金基体相比,钙系磷化膜腐蚀电位正移0.75 V,腐蚀电流密度降低3个数量级。钙系磷化膜的生长过程分为5个阶段:基体及氧化物溶解、初成核、快速生长、缓慢增厚和膜层沉积-溶解动态平衡。为了进一步提高钙系磷化膜的耐蚀性,向钙系磷化液中添加Na₂MoO₄,通过单因素实验确定最佳的Na₂MoO₄含量为3 g·L^–1,此时钙系磷化膜呈“花瓣”状,由Ca、O、Mg、Al、P和Mo元素组成,膜厚为40μm,膜层物相组成为AlPO₄、MoO₂、CaAl₂O₄、Ca₃（PO₄）₂、Ca₃Al₂O₆、MoP₂和MoP₄。