在高精密光学仪器或激光武器系统中常常需要对外界或内部产生的杂散光进行吸收或屏蔽,黑色膜层具有包括可见光全部波长范围内的吸收能力,是表面吸光处理的首选方案。仪器设备实际服役过程中常会面临外界环境或仪器运行过程中产生的振动、温度变化等,若膜层与基体结合力不足会导致膜层脱落。微弧氧化技术作为一种新兴的表面处理技术可以制备出硬度高、结合力强、耐磨的黑色膜层。本课题以6061、2A12、7075铝合金为基体,通过着色剂与工艺优化制备吸光率高、韧性好的黑色微弧氧化膜层,主要内容和结论如下:（1）以6061铝合金为基体,研究了在硅酸钠和六偏磷酸钠碱性复合电解液中着色剂NH4VO3与K2Cr2O7对黑色膜层性能的影响。两种黑色膜层在紫外到可见光波长范围内,吸收率均在98%左右。含V黑色膜层的截面内层疏松外层致密,存在分层现象减弱了膜层与基体之间的结合力。含Cr的黑色膜层结晶度较高,K2Cr2O7能够促进膜层中α-Al2O3的形成,大幅改善膜层硬度、耐磨性能等。通过落锤冲击试验评估膜层的断裂韧性,含Cr的膜层在30 cm高度的冲击后膜层未出现脱落。（2）与6061铝合金不同,2A12铝合金在以K2Cr2O7为着色剂的电解液中无法直接成膜,因此采用两步法工艺来制备黑色膜层。第一步分别采用硅酸钠与六偏磷酸钠复合电解液、硅酸钠与柠檬酸钠复合电解液来制备预制层,前者制备出的预制层与基体之间存在较大的缝隙与孔洞,而后者制备出的预制层孔洞较少、整体比较致密。第二步采用以K2Cr2O7为着色剂的电解液制备出黑色膜层,所有黑色膜层的物相组成类似,以α-Al2O3为主。根据对膜层摩擦、落锤冲击测试的结果显示,第一步使用硅酸钠与柠檬酸钠复合电解液制备的膜层性能更优异。（3）采用硅酸钠与柠檬酸钠复合预制电解液以及含K2Cr2O7的显黑电解液,通过两步法工艺在7075铝合金上制备黑色高强韧性微弧氧化膜层。在持续时间为20 min的摩擦结束时,摩擦系数约为0.22,落锤冲击高度为40 cm时,膜层仅小面积脱落。