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镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料，具有密度小，比强度、比刚度高，减震性好，电磁屏蔽能力强等优点，广泛应用于汽车工业、航空航天以及电子产品等许多领域。但是镁合金的耐腐蚀性差，阻碍了镁合金的广泛应用。目前主要采用的表面处理方法有：化学转化、阳极氧化、化学镀等。磁控溅射技术具有沉积速率高、工艺简单、薄膜质量好、对环境友好等优点成为薄膜工业化应用的主要方法。
本实验采用磁控溅射法在AZ31镁合金表面制备了SiNx薄膜。用扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱研究薄膜的晶体结构、表面形貌和化学成分。研究了工艺参数对SiNx薄膜耐腐蚀性的影响。为了改善SiNx薄膜与镁合金基体的附着力，在SiNx薄膜与镁合金基体之间分别沉积了Al、Zr、Ti过渡层金属膜。采用电化学测试和浸泡实验研究了复合膜的耐腐蚀性，采用划格实验评价膜基附着力。
研究表明：制备的SiNx薄膜为非晶态的富N膜，表面光滑致密无明显的孔缺陷。工艺参数主要影响薄膜质量和薄膜厚度。内应力导致SiNx薄膜开裂和膜基附着力较差，失去对镁合金保护作用。金属膜表面存在小孔缺陷，孔径大小为10～20μm，其中Zr膜最致密，Al膜表面的小孔数量最多。浸泡试验和电化学测试表明金属膜能够提高镁合金的耐腐蚀性。
划格试验表明，Zr-SiNx复合膜、Ti-SiNx复合膜与镁合金基体的附着力达到1级，Al-SiNx复合膜与镁合金基体的附着力为2级。电化学测试表明镀Zr-SiNx复合膜的试样比镁合金基体腐蚀电流密度降低三个数量级，在阳极极化区随电位的增加，腐蚀电流密度增加缓慢。镀Ti-SiNx复合膜的试样自腐蚀电位比镁合金基体提高了约300mv，腐蚀电流密度降低三个数量级，工作电位在-1.152V时出现约100mv的钝化区。镀复合膜试样的耐腐蚀性优于镀金属膜的试样。金属过渡层能够增强SiNx薄膜与镁合金基体间的附着力，增加复合膜的耐腐蚀性。