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镁合金具有低密度、高比强度、可回收性、资源丰富等优点，镁合金的研究、开发与应用已成为世界金属材料领域的研发和应用的重点。我国原镁产量约占全世界的80％，镁合金开发和应用更具有重要意义。然而镁合金耐蚀性差是制约其规模化应用的关键瓶颈之一。原位动态研究了镁合金初期腐蚀过程，发现镁合金大气腐蚀与微液滴形成与扩展动力学有关，腐蚀产物进一步促进微液滴的形成与扩展。发现镁合金点蚀的萌生机制为钝化膜的局部薄化机制：钝化膜与吸附离子发生反应形成亚稳可溶物质而导致点蚀的萌生，新鲜基体的局部阳极溶解导致亚稳或稳定的点蚀的形成。随着镁合金表面腐蚀反应析氢位置和腐蚀产物形成位置变化，合金表面阴阳极位置逐渐改变，建立了阴阳极位置随析氢和腐蚀产物形成位置变化的转换模型。发现镁合金中氢有三种存在形态——氢原子、氢气和氢化物，在氢压和氢化物形成作用下微裂纹在镁合金表面和内部萌生，导致镁合金发生应力腐蚀开裂。发现镁合金中的细小析出相无论连续分布还是离散分布都起到微阴极加速作用，与传统观点认为析出相对耐蚀性有双重影响不同。提出了化学转化膜致密化理论，研发了具有良好钝化效果的无铬转化膜，与基体结合力好，并具有自愈合功能。其耐蚀性优于传统的高锰酸盐、有机酸盐转化膜，与铬酸盐转化膜耐蚀性相当，经过美国和加拿大的应用评价，被认为其耐蚀性处于国际上同类产品的最高水平，并实现在汽车工业规模化应用。利用成膜物质凝固点不同的原理，研发了长寿命、低成本、适宜产业化应用的原位封孔微弧氧化膜，解决了微弧氧化膜孔隙率高的问题，满足了关键异型镁合金大型部件的需求。通过控制镁合金化学镀预处理膜的生长及结构，解决了直接镀覆结合力差的难题，实现批量生产的性能稳定性和质量重复性，在航天领域得到批量应用。