随着社会的发展与进步,汽车以及航空等工业对高性能和轻质材料的需求日益增加,金属基复合材料(Metal Matrix Composites,简称MMC)由于其优异的物理性能与机械性能,例如,高强度,高模量以及耐磨性等特点引起了人们的广泛关注。镁基复合材料是指在金属镁或者镁合金中添加陶瓷增强相或者是中间化合物制备而成的金属复合材料,它可以使不同材料之间的优缺点进行互补,从而进一步扩大材料的应用领域和使用范围。目前,使用具有成本效益的技术处理镁基复合材料成为了科研人员的研究重点,其中颗粒增强镁基复合材料因其成本低,制造简单以及各向同性等特点而受到特别关注。其中,Al2O3陶瓷具有高强度,耐蚀性以及热稳定性等特点,因此本文选用粒径为2 mm,3 mm和4 mm的Al2O3陶瓷球作为增强体,Mg和AZ91D镁合金作为基体合金制备了镁基复合材料。Al2O3陶瓷球增强镁基复合材料的制备方法有很多种,每种方法都具有各自不同的特点。考虑到Al2O3陶瓷球与镁基体之间的润湿性差以及制备高体积分数增强体的镁基复合材料等主要因素,本文采用渗流铸造法成功的制备出了Mg/Al2O3以及AZ91D/Al2O3两种基于不同镁基体的复合材料。采用扫描电镜(SEM)对镁基复合材料的组织进行了观察,并对镁基体与增强体之间的界面结合进行了表征。采用室温下准静态压缩实验研究了不同粒径的Al2O3陶瓷球对镁基复合材料压缩性能的影响规律。通过压缩断口观察等手段对复合材料的压缩失效机理进行了分析。选用一种特定粒径Al2O3陶瓷球增强的镁基复合材料为研究对象,采用准静态高温压缩以及断口观察等手段研究了温度对Al2O3陶瓷球镁基复合材料压缩性能的影响规律以及高温下的压缩失效机理。以质量分数为3.5%的Na Cl溶液为腐蚀环境,采用全浸腐蚀实验对Al2O3陶瓷球镁基复合材料的耐蚀性进行了研究,探讨了两种不同基体复合材料的耐蚀性能并对腐蚀形貌进行了观察,揭示其腐蚀行为。通过上述手段对Al2O3陶瓷球增强镁基复合材料进行了系统性的研究,现将本文主要研究成果总结如下:1)采用渗流铸造法成功制备出Mg/Al2O3以及AZ91D/Al2O3两种不同镁基体的复合材料,并对制备工艺流程进行了优化。陶瓷球增强体均匀分布在基体中,并且随着陶瓷球粒径的增加,镁基复合材料的密度增加,陶瓷球增强体所占复合材料的体积分数也随之增大。此外,Mg/Al2O3复合材料中Al2O3陶瓷球增强体与镁基体之间无化学反应特征,两者的界面结合为机械结合。AZ91D/Al2O3复合材料中,Al2O3陶瓷球表面在微观上是粗糙的,呈现出许多突起,AZ91D基体合金中的β相会以此为形核位点形核,进而与陶瓷球表面相连接。与此同时,基体与增强体之间结合紧密,整体表现出机械结合与冶金结合两种特征。2)准静态室温压缩环境下,Mg/Al2O3以及AZ91D/Al2O3两种复合材料的压缩峰值应力值和比强度均明显高于基体合金,并且随着陶瓷球增强体所占复合材料体积分数的增加而增加。高温环境下,由于基体的软化,复合材料表现出较低的峰值应力值以及能量吸收能力。随着温度的升高,两者呈现出下降的趋势。200oC下,基体合金的软化程度低,陶瓷球具有耐高温性能,复合材料峰值应力的下降趋势远小于基体合金。温度升高至300oC以上时,基体的软化程度增加,陶瓷球增强作用减弱,复合材料的峰值应力下降幅度与基体相当。3)NaCl盐溶液全浸腐蚀环境下,复合材料和基体合金均表现出了相同的点状腐蚀行为。由于复合材料中增强体与基体合金具有良好的界面结合而且Al2O3陶瓷球具有高耐腐蚀性能,因此Mg/Al2O3以及AZ91D/Al2O3两种复合材料均表现出了高于基体合金的耐腐蚀性能。