由于化石燃料的储量有限以及燃料排放相关的环境问题,汽车行业正在朝轻量化方向发展,以减少燃料消耗。而镁合金的使用可以在满足汽车结构强度的前提下显著地减轻汽车的重量,并且还具有巨大的回收潜力,因而很有希望解决环境污染和资源匮乏等问题。但不幸的是,镁合金具有很高的化学活性,即使在室温下也很容易被腐蚀,使其镁合金在实际应用中受到诸多限制。所以,当务之急是寻找一种防护涂层来提高镁合金的耐蚀性能,从而扩大镁合金的应用范围。基于Al膜具有良好的耐腐蚀性能和很强的自修复能力等优势,本文采用直流磁控溅射技术在AZ31镁合金表面制备高纯Al膜的工艺、组织和性能进行研究。首先,通过正交试验以Al膜晶粒大小和膜层厚度为评价指标对工艺参数进行了优化,得到了影响Al膜组织结构的主要工艺参数。其次,利用单因素试验逐个研究了主要工艺参数对Al膜组织结构和耐腐蚀性能的影响规律。最后,通过浸泡实验揭示了AZ31镁合金表面Al膜在3.5 wt.%Na Cl溶液中的腐蚀行为,并根据溅射理论和电化学腐蚀理论剖析了其腐蚀机制,得到以下主要研究结果:（1）在镁合金表面获得较小晶粒尺寸和较厚Al膜的最优工艺参数为:溅射功率150W,沉积时间30min,衬底温度300oC,溅射气压1.5Pa,真空度1×10-3Pa。在最优工艺参数下沉积的铝膜呈多晶状态,为面心立方结构,且在（111）晶面择优取向;薄膜表面分布着大小且均匀的三角锥形颗粒,颗粒大小约为180nm左右,并且薄膜与基体的结合较为紧密,在膜基界面处存在一层致密的过渡层,这对提高镁合金的耐蚀性能有积极意义。（2）通过单因素试验研究表明:随着溅射功率的增大,Al膜厚度呈线性增加,致密度先降低再升高,当溅射功率超过100W时,对Al晶体的取向无明显影响;随着本底真空度的升高,Al膜致密度提高,当本底真空度提升至3×10-3Pa过后,铝膜的厚度逐渐趋于稳定,铝膜的结晶度有所下降;随着沉积时间的增加,Al膜厚度极具增大,同时薄膜晶粒变大,且晶粒堆垛不致密,存在大量孔洞等缺陷。（3）镁合金表面磁控溅射Al膜的耐腐蚀性能依溅射工艺的不同而异。与低溅射功率相比,高溅射功率下的Al膜具有最优异的耐腐蚀性能,但过高的溅射功率会使Al膜产生细微裂纹,反而对Al膜的耐蚀性能不利。提高本底真空度可降低Al膜的孔隙率,使其耐蚀性能增强。沉积时间的延长虽然会使膜层增厚,但会使晶粒间隙增大,导致腐蚀速率加快。通过磁控溅射工艺参数对Al膜耐腐蚀性能的影响获得最佳溅射参数为:溅射功率150W、本底真空度1×10-3Pa、沉积时间60min。与AZ31镁合金基体相比,此工艺下制备的Al膜在3.5 wt.%Na Cl溶液中腐蚀电位由原来的-1.538V提高到了-1.29V,腐蚀电流密度由原来的1.538×10-5A/cm2下降至6.927×10-7A/cm2,降低了两个数量级左右,表明镀Al后的镁合金基体其耐腐蚀性能增强。（4）浸泡实验研究表明,镁合金基体表面由原先光滑的表面变得凹凸不平,并且还出现了许多明显的裂缝,表明基体已受到严重的腐蚀。而相比之下,镀Al后的镁合金表面未出现明显的腐蚀坑,但随着浸泡实验的延长,Al膜会受到碱腐蚀,导致膜层丧失其保护作用。