与传统镁合金相比,镁基复合材料(Mg-MMC)具有更优秀的机械性能和腐蚀性能,在生物医用材料领域中成为研究热点。其中,MgO由于具有良好的界面结合性和生物相容性而得到关注,学者们发现用MgO增强的Mg-MMC可以显着改善这些复合材料的性能,但是MgO具有易团聚的不足之处,会对复合材料的机械性能和腐蚀性能产生负面影响。本研究通过对1.0 wt.%MgO/Mg-3Zn-0.2Ca复合材料进行不同参数的搅拌摩擦加工(FSP),制备出晶粒细小、MgO分布均匀、机械性能和腐蚀性能良好的复合材料,在筛选出最优参数后,对采用最优参数加工的复合材料的强化机制和腐蚀机理进行了研究,结果如下:(1)经过FSP加工的材料,其晶粒尺寸得到细化,其中1200 rpm-60 mm/min和1200 rpm-80 mm/min的平均晶粒度最小,分别为1.04μm和1.01μm。通过对不同参数下的焊核区(Nugget Zone,NZ)进行分析发现,1200 rpm-60 mm/min下MgO分布最均匀,并且大部分分布在晶间,起到了钉扎晶界的作用。同时,几乎观察不到颗粒团聚的存在,而采用其他参数的材料中都发现了轻微的团聚现象。经过不同FSP参数加工的材料,其显微硬度提升了35%～40%。在参数为1200rpm-60 mm/min时,焊核区的平均硬度最高。通过不同FSP参数的电化学测试得知,参数为1200 rpm-60 mm/min时其电化学性能最优,腐蚀电位为-1.332 V,极化电阻为1.227 kΩ·cm~2。(2)确定最优参数为1200 rpm-60 mm/min,并对FSP后的试样进一步分析。发现经过FSP后,其织构发生了明显变化,为(0001)基面织构,这对材料的腐蚀性能是有利的。MgO与α-Mg基体界面良好,形成了半共格结构。为了进一步测试材料的腐蚀性能,对其进行了析氢和浸泡实验,与未加工材料进行对比得知,经FSP加工的材料,其腐蚀速率下降了30%左右。(3)在FSP的机械和热效应的影响下,基面滑移的贡献减小,而晶体的非基础滑移系统被激活。通过对其强化机制进行研究发现,在FSP中,MgO均匀分布造成的颗粒强化比细晶强化贡献更大。FSP后材料的耐蚀性增加,是因为其细小的晶粒、晶界处较大的局部取向差和MgO颗粒均匀分布共同作用,导致致密的腐蚀产物保护层的形成。