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钛及其合金因其独特性能，已经被广泛应用于生物医学领域及可用作良好的光催化材料。由于固有的一些缺陷，钛及其合金并不能满足所有的应用需求，所以常常采用表面改性技术。本文分别采用“碱液处理法”、“阳极氧化法”、“碱液-H2O2氧化法”处理钛片，在其表面成功制备出以TiO2为主要成分的纳米线薄膜。同时，采用SEM、XPS、EDS等分析手段对改性过的钛片形貌、所含元素、含量及化学状态进行表征；基于XPS、EDS结果，探讨了不同条件下所形成氧化膜的生长机理。主要结论如下：（1）从形貌上来说，三种方法都成功制备得到纳米线薄膜，不同碱液类型（NaOH或KOH）对所制备氧化膜的形貌没有影响。强碱处理时，低温与低浓度利于线性薄膜生成，高温与高浓度则有利于带状薄膜形成，甚至出现花簇状结构；不同的阳极氧化电压可以制备出不同形貌的薄膜；碱液-H2O2处理钛片时，高浓度的H2O2有利于生成线状薄膜。（2）从XPS分析结果来看，三种方法所制备薄膜中所含有的主要成分都是TiO2。强碱处理时，低温条件下由于氧化不完全会出现低价态的钛氧化物，而钛酸盐的相对含量随着温度和碱液浓度的升高呈上升趋势；采用阳极氧化法时，低价态钛氧化物含量较多，钛酸盐为微量；采用碱液-H2O2处理时，钛酸盐含量最多。（3）从薄膜形成机理来看，以反应温度80℃作为基准。强碱处理时，TiO2是由中间生成物Ti（OH）3水解而成的；阳极氧化法制备的TiO2膜则是由低价钛氧化物氧化而得到的。对于碱液-H2O2氧化法，主要考察了钛酸盐的生成机理。能源短缺、环境污染致使人们对绿色能源的开发抱有很大兴趣。而镁废料在水体系中的腐蚀反应除了可以用来制得氢气外，还可以生成阻燃填充剂，即氢氧化镁，从而达到一举两得的目的。应用SEM、XRD、TEM、EDS等分析手段对腐蚀后的镁及其合金的形貌、所含元素、含量进行了表征；基于XRD、EDS结果，进一步探讨了镁及其合金在盐水或海水中的腐蚀机理。主要结论如下：（1）从形貌上来看，在不同实验条件下反应后的镁及其合金均由呈外延辐射状的片层聚集而成，其中粗糙突起处的形貌各异。模拟海水浓度时出现针状纤维结构；随着腐蚀介质浓度的升高，出现了蜂窝状结构；浓度继续升高则出现了中空状的“鸟巢”结构。在不同反应温度时，40℃有花球状出现；60℃时出现了由三角体构成的类球状腐蚀物；80℃时花球状结构再次出现。镁条在海水中反应时出现了典型的二维多层纳米薄膜。Mg-Cu合金与Mg-Al合金均出现花球状结构。（2）从XRD表征结果来看，实验条件下制得的腐蚀产物在晶相上均沿（001）面定向生长。随着浓度和温度的升高，生成氢氧化镁的粒径均有增大的趋势。（3）从EDS表征结果来看，随着模拟海水中NaCl浓度的升高，腐蚀产物中镁氯化物的含量逐渐增多；但是，随着反应温度的升高，镁氯化物的含量出现相反的趋势，即逐渐减少。（4）从腐蚀机理来看，镁及其合金的腐蚀都是从表面和水的反应开始的，其腐蚀速率与腐蚀介质的浓度、反应温度有关。镁合金腐蚀时，其腐蚀速率还与镁合金所含的金属元素有关。