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镁合金以其质轻和优良的综合性能被广泛应用，但是镁及其合金活泼的电化学特性致使其耐蚀性较差限制了镁合金的使用范围。用各种表面处理技术提高镁合金耐蚀性是镁合金研究的重点，其中微弧氧化技术是目前公认为最有前途的镁合金表面处理技术，可生成与基体结合好、硬度高、耐磨耐蚀性能优良的陶瓷层，但由于微弧氧化工作区的高压放电，使形成的陶瓷层表面存在多孔结构，降低耐蚀性缩短了使用寿命。针对上述问题，本论文提出在微弧氧化成膜过程中对膜层进行原位封孔的思路，采用在微弧氧化成膜过程向电解液中加入Al2O3胶体进行原位封孔技术制备镁合金复合陶瓷层，研究了Al2O3胶体的加入时间和加入量对陶瓷层组织结构和性能的影响，分析了影响陶瓷层腐蚀性能的机理；同时为进一步探讨复合陶瓷层与镁合金基体的变形协调性，在上述微弧氧化工艺基础上提出了磁控溅射离子镀技术与微弧氧化技术相结合的处理工艺制备了微弧氧化层/铝层双层涂层，讨论了多层涂层的组织结构和耐蚀性，为镁合金在复杂工况下的应用提供理论基础和技术参考。得到如下结果:（1）AZ91D镁合金进行微弧氧化生成的陶瓷层主要由MgO、Mg2SiO4和MgSiO3相组成，在微弧氧化电解液中加入Al2O3胶体时，生成的复合陶瓷层中还含有Al2O3、MgAl2O4相。（2）在微弧氧化电解液中加入Al2O3胶体生成的复合陶瓷层比未加入时膜层表面微孔数量减少，孔径减小，膜层厚度增加，复合陶瓷层最大厚度为未加入Al2O3胶体的两倍。（3）在微弧氧化电解液中加入Al2O3胶体可提高AZ91D镁合金的耐蚀性和耐磨性。在微弧氧化后期（约在氧化总时间的3/5）时加入Al2O3胶体比前期加入生成的复合陶瓷层的耐蚀性和耐磨性好，复合陶瓷层表现出最佳的耐腐蚀性和耐磨性。（4）随着Al2O3胶体用量的增多，复合陶瓷层的耐蚀性提高，但过多的Al2O3胶体用量对陶瓷层的耐蚀性能作用不大。（5）磁控溅射离子镀技术与微弧氧化技术相结合形成的微弧氧化层/铝层双涂层由微弧氧化陶瓷层、纯Al层和渗镀过渡层组成。利用Al2O3胶体进行原位封孔的微弧氧化层/铝层双涂层厚度较未加入时增加，表面形貌也更具有连续性，耐蚀性能更好。