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本文全面综述了国内外镁基复合材料的研究进展,研究了碳纳米管增强镁基复合材料的制备、力学性能及强化机理等问题。主要研究结果如下：为了改善碳纳米管与镁基体之间的相容性,本实验对碳纳米管进行了表面镀镍处理。以镀覆镍层的碳纳米管及强度好且易于在熔体中分散的SiC颗粒作为增强相,以纯Mg及AZ9D作为基体。采用全液态搅拌铸造法制备了四种复合材料CNTs/Mg、CNTs/SiCp/Mg、CNTs/AZ91D、CNTs/SiCp/AZ91D,并分析了关键工艺的参数对材料力学性能的影响,确定了制备镁基复合材料的最佳工艺参数。本实验对四种复合材料的弹性模量、硬度、抗拉强度及延伸率进行了测试,研究了各种性能指标随增强相含量的变化情况。结果表明,对于复合材料CNTs/Mg、CNTs/2vol%SiCp/Mg:当CNTs体积分数为1.1%时,复合材料的弹性模量、硬度和抗拉强度分别比基体材料提高了28.4%和51.8%、10.2%和19.5%、67%和80%；CNTs／Mg的延伸率比基体提高了60.6%,而CNTs/2vol%SiCp/Mg的延展率比基体略有降低。对复合材料CNTs/AZ91D.CNTs/3.0vol%SiCp/AZ91D:当CNTs体积分数为1.0%时,复合材料的弹性模量、硬度、抗拉强度和延伸率分别比基体材料提高了23.8%和29.8%、7.8%和9.3%、39.4%和46.76%、34%和14.6%。但是对Mg和AZ91D为基体的复合材料,CNTs的体积分数分别不能超过1.1%和1.0%,否则,复合材料的抗拉强度和延伸率会因CNTs难以分散而大幅下降,同时使硬度和弹性模量的增幅也逐渐减小。增强相CNTs和SiCp可明显细化晶粒组织。镀镍SiCp与Mg基体之间存在界面反应,分别生成界面相Mg2Ni和Mg2Si,界面反应量较小。最后,本文利用应力转移、位错、热残余应力及晶粒细化的屈服强度增量的计算公式,估算了各种强化机理引起复合材料屈服强度的大小。其中应力转移强化对镁基复合材料的增强效果最大,其次是位错强化、晶粒细化强化,影响最小的是残余热应力强化。在CNTs体积分数小于1.1%时,计算结果与实验结果比较吻合。