采用低密度、高比强度的铝合金零部件是农业装备轻量化的主要途径之一。但铝合金硬度低、耐磨性差、易腐蚀,在复杂的农业生产环境中,很容易因表面破损而导致零部件腐蚀失效或磨损失效。因此,构建合理的表面涂层就成为铝合金应用于农业装备轻量化的关键一环。微弧氧化（MAO）是一种针对铝、镁、钛等阀金属表面改性的新技术,采用该技术可以在金属表面原位生长出一层陶瓷相氧化物保护膜,该膜具有高硬度、高耐磨、高耐腐蚀的特点。同时,得益于MAO工艺的成膜机理,膜层中具有大量分布均匀的微孔洞（放电通道）,这些微孔可以作为负载修复剂、缓蚀剂的微容器,为膜层的改性提供良好的结构基础。鉴于此,本论文拟以6061铝合金为研究对象,采用MAO工艺制备基础膜,以膜层中的微孔作为容器,负载层状双金属氢氧化物（LDHs）及8-羟基喹啉（8-HQ）缓蚀剂,构建一种高硬度、高耐磨、强耐腐蚀,且具有疏水性和一定自修复功能的MAO-LDHs/HQ-复合膜。为达到此研究目的,主要研究内容与结论如下:（1）微弧氧化电参数组合的优化。通过正交试验得出本实验条件下电源参数的最优组合,即:电流密度6A/dm~2、氧化时间45min、占空比30%。此条件下获得的MAO膜的致密层厚度可达到15μm左右;MAO膜的极化电阻RP达到4.8×10~5Ω~2cm~2,较铝基体提升了2个数量级。（2）MAO-LDHs复合膜的制备及性能研究。在本部分研究中,首先采用水热法制备了MAO-LDHs复合膜。然后,利用SEM、EDS、XRD及FT-IR手段对膜层进行表征,结果显示,经过24小时的晶化和沉积,MAO膜表面原位生长了LDHs晶体,构成复合膜;获得的LDHs晶体大部分呈片状结构,不但广泛分布在MAO膜层表面,还大量分布在微孔及裂纹的内部。进一步对获得的复合膜进行性能测试,并与单一的MAO膜进行对比,结果如下:浸润性测试显示,复合膜的接触角由44.7°提高到57.1°,说明疏水性提高;电化学测试显示,复合膜的自腐蚀电位Ecorr提升至-0.19 V,腐蚀电流密度icorr下降至2.4×10-6A/cm~2,说明复合膜的耐腐蚀性提升;摩擦磨损试验显示,在3N载荷下,复合膜的实时摩擦系数更低、更稳定;硬度测试结果显示,随着晶化时间增长,复合膜的硬度呈下降趋势。（3）不同工艺参数下MAO-LDHs复合膜的形貌特征及成膜机理分析。对比不同晶化时间和离子浓度下获得的复合膜的微观形貌及性能,发现LDHs晶体会随着反应体系中的阳离子浓度上升而愈发团聚,少量晶体团聚可以提升样品的耐腐蚀性和致密度,但大量晶体团聚会使耐腐蚀性和致密度下降,即LDHs的生长是一个“溶解-再沉积”的过程。综合不同工艺参数下复合膜的形貌与性能,本实验体系下制备的复合膜最佳工艺参数:晶化时间36h、Mg（NO3）2和Al（NO3）3摩尔浓度分别为0.05mol/L、0.0167mol/L。此参数下复合膜有效孔隙率Pv和腐蚀电流密度icorr最低,膜层的耐腐蚀性能和致密度最好。（4）MAO-LDHs/NO3-复合膜负载8-HQ改性试验。通过水浴法进行复合膜的8-HQ改性试验,温度设置为35℃;综合EDS、XRD及FT-IR手段进行分析,负载缓蚀剂8-HQ后,MAO-LDHs/NO3-复合膜的插层NO3-离子被HQ-基团成功替代,膜层的疏水性显著提升,其接触角由71.7°增大至95.4°,达到疏水性表面的标准（CA>90°）。将改性后的复合膜用划痕器划破后,浸入3.5wt%的Na Cl溶液中进行自修复研究。结果表明,经48h浸泡后,MAO-LDHs/HQ-复合膜划痕处出现大量来自HQ-基团的C、N元素,并伴有花瓣状颗粒生成物。经分析,该花瓣状颗粒为HQ-基团与Al3+离子螯合产物,即Al（HQ）3。证明MAO-LDHs/HQ-复合膜通过“腐蚀感应-释放缓蚀剂-抑制腐蚀”三个步骤,抑制了划痕处活性位点,具备一定的物理自修复功能。综上,采用微弧氧化工艺制备基础膜,以膜层中的微孔作容器负载LDHs,进一步通过8-HQ进行改性,成功在6061 Al基体上构建了MAO-LDHs/HQ-复合膜,该膜层不但具有高硬度、高耐磨、强耐蚀的特点,还具有疏水性能与一定的自修复功能。