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镁合金因其优异的物理和机械性能，如质量轻，比强度高，铸造性好，抗冲击、吸震减震性好，电磁屏蔽性好等而在汽车、航空航天和电子工业等领域有较好的应用前景。然而，较差的耐蚀性限制了镁合金的大规模使用，有效地提高镁合金的耐蚀性对其广泛应用至关重要。表面改性是提高镁合金耐蚀性的重要手段，但是，当前绝大部分表面处理方法只是在镁合金表面构筑一层致密的保护涂层，一旦这种保护涂层消失或损坏，镁合金基体将马上受到腐蚀性离子的侵蚀。为提高涂层在严苛环境下的保护性能，科学家将研究的重点转向了集被动防御和主动自修复、自清洁、缓蚀、抗菌和阻燃等性能于一体的新型涂层。 水滑石类化合物(LDHs)是一种具有插层结构的超分子化合物，其化学组成通式:[M2+1-xM3+x(OH)2]An-x/n· mH2O，其中，M2+、M3+是主体板层中的金属阳离子;An-是层间阴离子。近几年，水滑石类化合物因其特殊的层状结构，组成和功能的可调控性，插层离子的交换性而受到越来越多的关注。同样基于这些特性，可以制备出一系列具有缓蚀性、超疏水、抗菌和自修复功能的LDHs智能涂层。 本文以提高镁合金的耐蚀性为主要目的，在镁合金表面制备了一系列水滑石涂层。非原位水滑石(ex-situ LDHs)涂层通过共沉淀法与水热沉积法在镁合金AZ31表面合成，首先合成了普通的Mg-Al-CO32--LDH涂层，然后通过改变水滑石插层阴离子的种类合成了具有阴极缓蚀性的Mg-Al-MoO42--LDH涂层，通过改变水滑石主体板层阳离子的种类合成了具有阳极缓蚀性的Zn-Al-CO32--LDH涂层，最后，为了进一步提高水滑石涂层的耐蚀性，通过真空冷冻干燥法在Zn-Al-CO32--LDH涂层表面复合了一层PLA涂层。原位水滑石(in-situ LDH)转化膜通过尿素水解法在反应釜中合成。研究了非原位水滑石涂层的性能和耐蚀机理，原位水滑石的制备工艺和成膜机理。水滑石涂层的性质通过X射线衍射仪(XRD)，扫描电镜(SEM)，能谱仪针(EDS)和傅里叶红外(FT-IR)表征，水滑石涂层的耐蚀性通过析氢实验，动电位极化曲线和交流阻抗(EIS)表征。 研究结果表明，致密的六边形水滑石纳米片垂直生长在基体表面可以有效阻断腐蚀性离子的渗透;水滑石涂层均包括较厚的内层致密层和较薄的外层多孔层。PLA涂层可以与水滑石涂层的多孔层紧密的复合在一起，从而阻断腐蚀性离子通过水滑石涂层的外层多孔结构向内部渗透，有效延长水滑石涂层的保护时间。水滑石涂层的插层结构可以作为一种装载功能离子的纳米容器，插层中的功能离子可以通过离子交换的形式在涂层表面形成扩散边界层，从而对腐蚀性离子产生竞争吸附作用，并通过捕获限制腐蚀性离子的方式来避免涂层结构的破坏，同时，扩散边界层中释放出的功能离子还可使涂层具有缓蚀性和自修复的。水滑石涂层的耐蚀机理包括屏障作用，离子交换，竞争吸附，缓蚀和自修复等。原位水滑石转化膜的成膜机理可以概括为:前驱体膜的沉积，层状氢氧化镁的结晶和插层阴离子的组装。 通过对五种水滑石涂层的电化学测试结果对比可以发现，结合力强致密性高的水热沉积非原位水滑石涂层耐蚀性好于原位水滑石转化膜，结晶度高纳米片形状规则的水滑石涂层耐蚀性好于结晶不规则水滑石涂层，PLA可以有效提高水滑石涂层的耐蚀性;五种水滑石涂层耐蚀性由强到弱的顺序为:Zn-Al-LDH/PLA，Zn-Al-CO32--LDH，Mg-Al-CO32--LDH, Mg-Al-MoO42--LDH, in-situLDH。