本文采用微弧氧化处理的方法成功地在AZ31Mg合金表面制备了含Ca、P的陶瓷层。通过X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)观察、摩擦磨损试验和电化学试验,系统研究了微弧氧化陶瓷层的成分结构、表面特征、摩擦学性能和抗腐蚀性能。X射线光电子能谱分析证明,经微弧氧化处理后,Mg合金表面生成了含Ca、P的陶瓷层。电解液浓度及处理电压均对镁合金微弧氧化陶瓷层表面的Ca、P含量有不同程度的影响。随着处理电压的增加,Ca/P呈现先增加后减小的趋势,当处理电压为450V时,镁合金微弧氧化陶瓷层表面的Ca/P达到最大值。随着电解液浓度的增加,微弧氧化陶瓷层表面的Ca/P增大。XPS拟合分析认为微弧氧化陶瓷层表面生成的化合物由MgO、CaHPO4、Ca3(PO4)2和Ca2P2O7等组成。原子力显微镜研究发现,微弧氧化处理增大了Mg合金表面的粗糙度,在相同电解液浓度下不同处理电压的微弧氧化样品的表面粗糙度,随着处理电压的增大呈现先减小后增大的趋势,处理电压为450V时的微弧氧化样品的表面粗糙度最小。摩擦磨损试验结果表明,微弧氧化处理增大了Mg合金表面的摩擦系数,在相同电解液浓度下,不同处理电压的微弧氧化样品的表面的摩擦系数随着处理电压的增大呈先减小后增大的趋势,处理电压为450V时的微弧氧化样品的摩擦系数最小。电化学测试试验证实,微弧氧化处理提高了Mg合金的耐腐蚀性能。电解液浓度及处理电压对微弧氧化陶瓷层的耐腐蚀性能有着不同程度的影响。在相同电解液浓度下不同处理电压的微弧氧化样品的腐蚀电位,随着处理电压的升高呈现先增大后减小的趋势;随着电解液浓度的增加,微弧氧化样品的腐蚀电位升高。当处理电压为450V时的镁合金微弧氧化陶瓷层的腐蚀电位最高,说明处理电压为450V时,陶瓷层的腐蚀倾向最低。