本文通过采用搅拌摩擦加工（FSP）方法对加入了碳纳米管（CNTs）的镁合金（AZ80）进行了制备，得到CNTs分布均匀的镁基复合材料，并对复合材料的常温、高温及热稳定性能进行了测试，通过OM、SEM、TEM对材料的微观组织及断口形貌进行了观察，在此基础上探讨了不同环境因素下复合材料的性能及内部作用机制，为镁基复合材料在材料高温领域的推广提供一定的理论基础。研究结果表明：未经过FSP母材的金相显微组织由粗大晶粒和弥散分布于晶界处的细小晶粒混合组成；而经FSP后的镁基复合材料的搅拌摩擦区为细小的等轴晶，组织均匀。在室温条件下，复合材料的抗拉强度随着CNTs含量的增加而提高。在高温条件下，复合材料的抗拉强度随着温度提高而有所降低，且随着温度的升高而下降的越快，但随着CNTs含量的增加而提高。热暴露条件下，材料的抗拉强度随着热暴露温度的提高而降低，但随着CNTs含量的提高抗拉强度有所增加，硬度方面，在室温条件下硬度会随着CNTs添加量的提高而增加，在热暴露条件下材料的硬度随着热暴露温度的升高呈先增加后减小趋势，当热暴露温度达到250℃时，材料硬度达到最高值。断口分析表明：常温条件下，复合材料在微观上的断裂方式表现为以脆性断裂的特征，与母材相比、复合材料的塑性有所降低。在高温条件下，应变速率很小时，复合材料内部CNTs与基体材料在晶界处出现聚集，影响材料抗高温变形能力。热暴露条件下，当热暴露温度低于250℃时，CNTs对热过程中有限制作用；温度升至250℃时，CNTs增强材料的表面原子具有很高的活性，热稳定性很差，容易达到热激活条件，晶粒自发长大，使材料性能下降。