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本文采用压力浸渗法分别制备了纤维(60vol.%)增强以及纤维(55vol.%)与SiC颗粒(5vol.%)混杂增强镁基复合材料。在单向纤维增强镁基复合材料研究基础上,利用纤维增强复合材料可设计性强的优点,设计制备出热膨胀系数低、近似各向同性及尺寸稳定的二维石墨纤维织物增强镁基复合材料。利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子拉伸试验机和热分析仪研究了复合材料的微观组织、力学性能、热膨胀性能和尺寸稳定性能,探讨了增强体类型、热处理工艺、纤维铺层方式等因素对复合材料性能的影响规律。微观组织观察表明,复合材料组织致密,纤维与基体结合良好。在纤维与基体的界面处析出大量不连续分布的块状Mg12Nd相,导致基体合金元素Nd在界面处富集。铸态复合材料的界面及近界面区存在大量的位错。单向M40/ZM6复合材料(退火态)的抗拉强度和抗弯强度分别为420.6MPa和739.2MPa,加入5%SiC颗粒后,复合材料的抗拉强度和抗弯强度分别提高了24.5%和32.6%。20℃~100℃范围内,M40/ZM6复合材料90°方向的平均线膨胀系数为19.0×10-6/K,而0°方向的平均线膨胀系数仅为1.0×10-6/K。SiC颗粒的加入,导致单向纤维增强复合材料0°方向热膨胀系数有所增加,而90°方向热膨胀系数有所降低。退火处理会使复合材料的热膨胀系数进一步降低。石墨纤维织物增强镁基复合材料具有低的热膨胀系数。20℃~100℃范围内,正交M40布/ZM6复合材料在0°~90°方向内的平均线膨胀系数均在3.6~4.1×10-6/K之间;而加入5%SiC颗粒后,平均线膨胀系数减小,均在3.1~3.8×10-6/K之间。随温度升高,复合材料热膨胀系数呈降低趋势。采用石墨纤维织物作为增强体能够有效缓解单向纤维增强复合材料热膨胀系数各向异性的不足,进一步优化设计可以达到各向同性。本文所研究的几种材料中,M40/ZM6复合材料0°方向在冷热冲击试验过程中平均尺寸变化量Δ(=0.86)最小,尺寸稳定性最好;其次是(M40+SiC)/ZM6复合材料0°方向(Δ=0.97),再次是(M40布+SiC)/ZM6复合材料0-90°方向(Δ=1.08)。