颗粒增强镁基复合材料由于具有高比强度、高比刚度和较好的阻尼性能,在航空航天、机械电子、汽车制造等行业中有着广阔的应用前景。本文利用原位合成技术制备了Mg₂Si/Mg复合材料,系统研究了Si含量对Mg₂Si/Mg复合材料组织和性能的影响,并研究了Sb对复合材料中Mg₂Si相的变质效果。研究结果表明:随着Si含量的增加,原位自生的Mg₂Si数量增多,其树枝晶更加发达,抗拉强度也随着Si含量的增加而提高。Si含量达到3%,抗拉强度达181.7Mpa、比基体的158.1MPa提高了14.9%,继续加大Si量抗拉强度反而下降。加入0.8wt.%Sb可使Mg₂Si的形态由粗大的树枝状转变为细小的颗粒状,从而获得了较理想的Mg₂Si/Mg复合材料的组织。半固态成型方法以其优良的近终成型性能和低能耗、污染小的特点倍受青睐。本文利用半固态成形技术与原位反应相结合,用自制的机械搅拌实验装置对半固态Mg₂Si/Mg浆料进行剪切实验,研究了固相分数、剪切速率和剪切时间等工艺参数对半固态Mg₂Si/Mg复合材料微观组织和流变性能的影响,对镁基复合材料半固态流变成形和组织演变规律进行了初步的探讨。研究结果表明:半固态镁基复合材料随着剪切速率的增大和剪切时间的延长,复合材料的微观组织从枝晶形逐渐向蔷薇形转化,最终变成非枝晶、近球形的显微结构。而其浆料表观粘度随Si含量及固相分数的增加而增加,随剪切速率的增大和剪切时间的延长而降低,剪切时间达到300s后,其表观粘度不再随剪切时间的延长而继续减小,而是达到一个稳态值。