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镁及镁合金由于其密度低、比强度高等优良的机械性能,被广泛的用于航空航天、汽车和电子等领域。但是由于镁及镁合金的耐蚀性差,限制了其在许多腐蚀环境下的应用。微弧氧化(MAO)作为一种表面处理技术,能在镁、铝和钛等金属表面原位生成一层陶瓷质氧化膜,该氧化膜具有硬度高、耐蚀性和耐磨性好等优点。本文通过Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),并对其进行测试与表征。随后,将其添加到AZ31镁合金MAO所使用的电解液中,从微观结构、相组成和耐蚀性等方面研究了其对MAO膜层性能的影响。主要结论如下：(1)合成的GO的平均粒径和Zeta电位分别为1.14μm和-63.5mV(pH=7)。紫外-可见吸收光谱和X射线衍射结果表明,合成的GO上存在羟基等含氧官能团。(2)开发了一种分两步进行MAO膜层的制备工艺,第一步采用磷酸钠电解液预成膜,第二步采用磷酸氢二钠弱碱性电解液配方。研究了第二步MAO电解液中GO的加入对MAO膜层厚度和耐蚀性等影响。结果表明,电解液中GO的加入会降低MAO膜层的厚度；当电解液中掺入1g/LGO时,MAO膜层的耐蚀性有一定提高；而当电解液中GO的含量为2g/L, MAO膜层的耐蚀性下降。(3)采用分两步进行MAO膜层的制备工艺,第一步仍为强碱性的磷酸钠电解液预成膜,第二步采用磷酸二氢钠弱酸性电解液配方。研究了第二步弱酸性电解液中添加不同浓度的GO,对膜层厚度、微观结构和耐蚀性等方面的影响。结果表明：GO加入降低了MAO膜层的厚度和表面孔隙率。EDS和XPS结果表明GO成功的进入到了MAO膜层,并被部分的还原成了rGO。电化学测试表明,电解液中GO的加入提高了膜层的耐蚀性；其中,当电解液中的GO含量为2g/L时,膜层的耐蚀性最好。