铝合金具有比强度高、导热导电性好、易成型加工、无磁性和易回收利用等优点，在工程领域被广泛应用，但铝合金同时具有表面硬度低和抗腐蚀性能差等特点，限制了其应用范围，因此须对铝合金进行表面处理以改善其表面性能。微弧氧化技术是一种新兴的表面陶瓷化技术，该技术制备的膜层具有硬度高、耐蚀性好、色泽稳定和附着力高等优点。黑色陶瓷膜因具有独特的陶瓷性能和光学功能，在材料的防护、装饰与光学性能方面均有广泛的应用前景，也受到不少研究者的关注。本文研究开发出了一种利用微弧氧化法在6063铝合金表面制备黑色陶瓷膜的电解液配方和相关工艺。首先以硅酸钠、磷酸钠、辅助着色剂A、偏钒酸铵为主溶液体系，通过单因素实验和正交试验选定有机辅剂B为膜层表面改性剂，最后通过正交实验优化最终电解液和电参数，确定了制备性能优异的黑色陶瓷膜的最佳工艺，并研究了各个因素对微弧氧化黑色陶瓷膜的黑度、色差等的影响规律。利用SEM、EDS、XRD、XPS和Lab等表征手段，以及盐雾试验和极化曲线等分析测试方法，对黑色陶瓷膜的表面和截面形貌、成分、元素价态、晶体结构、膜层颜色及耐腐蚀性能等进行表征。结果表明，在最优溶液配方及工艺参数条件下制备出来的膜层黑色纯度高、粗糙度小且颜色均匀；微弧氧化黑色膜层结构致密，没有明显的分层，膜层微观表面有大小不一的放电孔洞存在；膜层除含少量结晶的Al2O3和单质W外，主要是由以无定形态或微晶态的氧化物组成。微弧氧化膜呈黑色是钒的氧化物、钨及钨的氧化物共同作用的结果。微弧氧化黑色膜层与基体的结合强度高且耐腐蚀性好，在3.5%NaCl中性介质中的腐蚀电流密度为0.00071μA/cm2，相比基体提高了4个数量级（基体的腐蚀电位密度为5.248μA/cm2），经过744小时的中性盐雾试验发现表面只有少许的腐蚀白点。