镁合金被称为新世纪最具发展力的环保工程材料,具有质量轻而强度刚度高的特点,同时镁合金具有电磁屏蔽特性,在飞机飞船、装甲车自行火炮以及医疗器械等众多产品方面应用价值突出。然而,镁合金腐蚀电位低,受到环境中介质腐蚀后,很容易引起基体破坏,导致产品损耗甚至失效,影响产品的寿命,这已成为制约镁合金工业应用发展的瓶颈。一方面,现有的单一涂层防护技术防护效果有限,复合涂层是未来镁合金防护的发展趋势,另一方面镁合金在面对复杂的腐蚀环境如腐蚀介质附着在防护层时,涂层持久性难以保证,耐蚀性能仍显不足,提升材料的疏水性能和耐蚀性能是镁合金防护问题的发展趋势。本研究受自然界荷叶“出淤泥而不染”特性的启发,分别通过飞秒激光改性复合电泳及等离子体电解氧化（Plasma electrolytic oxidation,PEO）复合疏水纳米SiO2改性电泳两种方式在AZ91D镁合金表面制备了具有微纳二元结构的,耐蚀疏水的复合防护层。并通过对两种复合防护层的组织结构、疏水性能以及耐蚀性能变化规律的分析,得到膜层耐蚀性疏水性变化机制。通过扫描电子显微镜（SEM）、三维形貌轮廓仪、Origin三维绘图及Imageproplus软件计算处理等方式研究了飞秒激光改性参数及等离子体电解氧化参数对镁合金表面组织及显微结构的影响规律;通过接触角测量仪测量飞秒激光改性复合电泳防护层及PEO复合电泳防护层的润湿性能变化情况;通过电化学测试手段结合浸泡实验评价了飞秒激光改性复合电泳防护层、镁合金表面PEO层以及PEO复合电泳防护层的耐蚀性变化规律。最后结合组织形貌及润湿性能、耐蚀性能变化规律,讨论了两种复合防护层耐蚀性能及疏水性能的变化机理。飞秒激光改性后镁合金表面形貌结构研究结果表明:飞秒激光改性技术在镁合金表面生成了类荷叶表面的微纳二元微凸结构。增大光斑直径及增加冲击次数可使得材料表面微米级微凸结构的尺寸减小,纳米级锯齿状微凸结构数量增加;增大光斑搭接率显著提升了纳米结构的数量,同时使得有序的微米微凸阵列结构趋向无序。飞秒激光改性复合电泳防护层的研究结果表面:电泳后的复合防护层表面仍具备微米级微凸结构。飞秒激光光斑直径越小,单点冲击次数越少,电泳涂层的覆盖率越高,材料表面润湿性越低。复合处理后的镁合金表面极化电位、极化电阻提高,飞秒激光改性复合电泳防护层耐蚀性能相较基体提升显著。交流阻抗结果显示复合膜层电阻Rf阻抗模值相较于基体提升近4倍,且随激光单点冲击次数的减少,腐蚀速率呈现降低的趋势。进一步通过PEO技术在镁合金表面制备微纳米二元结构,经过等离子体电解氧化处理后,镁合金的表层同时生成了微米、纳米尺寸的微孔结构,增大氧化正电压以及延长氧化的时间,均会使得材料表面微孔的孔径增大,微孔的数目及微孔所占比例也随之提高,PEO膜层逐渐变厚且截面可观察到膜层内的孔洞结构。材料耐蚀性能随正电压增加,呈现出先降低后增加的变化趋势,在350V时取得最佳耐蚀性能。随氧化负电压的逐步增大,表面陶瓷层膜层厚度则呈现出先增大后减小的结果,孔隙率呈现先减小后增加的趋势,在负电压90V时膜层厚度最大,孔隙率最小,耐蚀性能则随负电压的增大,表现出先提高后降低的趋势,在施加负电压后极化曲线出现了钝化平台,耐蚀性能较仅施加正向电压的膜层有所提升。在PEO膜层表面采用疏水纳米SiO2改性电泳的方式构造复合防护层,疏水纳米SiO2的引入进一步提升了镁合金表面微米微凸结构的尺寸,随纳米SiO2的添加量的增加,微凸结构尺寸增大数量增多。随SiO2含量的增加及电泳时间的延长,膜层疏水性先增加后降低,并在电泳3min,SiO2含量10 g/L时达到最佳的接触角111.5°。复合膜层的耐蚀性能随电泳时间的延长逐渐提高,而随电泳电压的增加呈现出先增加后降低的变化趋势。