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镁和镁合金由于具有良好的生物相容性、生物可降解性和优越的力学性能,在可降解医用材料领域具有广泛的应用前景。现阶段限制镁合金临床应用的最大问题仍然是提高力学强度以及控制过快的腐蚀速率。为解决这一问题,镁金属基复合材料(Mg-MMC)成为了一个研究重点方向。Mg-MMC作为生物材料的优点之一是可以通过改变增强颗粒的尺寸、形貌和体积分数等特性来调节其力学性能和腐蚀性能。针对增强体均匀分布这一关键问题,本文采用高剪切搅拌、功率超声制备生物陶瓷颗粒β-TCP(TCP)增强镁基复合材料,并采用等通道转角挤压技术(equal channel angular extrusion,ECAE)对制备的复合材料进行多道次剪切变形,进一步对基体组织和增强颗粒进行细化和分散,进而对复合材料的组织演变、力学性能和耐蚀性能进行了研究。本文首先通过高剪切技术制备了楔形1β-TCP/Mg-2Zn-0.5Ca复合材料,并研究了凝固冷却速率对复合材料显微组织和耐蚀性的影响。采用机械搅拌结合功率超声手段对镁基复合材料熔体进行处理制备了5SiC/Mg-3Zn-0.2Ca复合材料,然后对其显微组织和颗粒分布情况进行分析,明确了超声的积极作用。采用功率超声制备了1β-TCP/Mg-3Zn-0.2Ca复合材料,并对复合材料的腐蚀降解行为和力学性能进行研究。采用普通挤压+4道次ECAE剪切技术对TCP/Mg-3Zn-0.2Ca复合材料进行不同温度挤压,研究了挤压温度对复合材料显微组织、耐蚀性和力学性能的影响,确定320℃为最佳挤压温度;然后在此温度下对1TCP/Mg-3Zn-0.2Ca复合材料和Mg-3Zn-0.2Ca合金进行不同道次挤压,并研究了挤压道次对颗粒分散和力学性能的影响,说明了TCP在ECAE挤压中对组织的影响;全面的探讨了6道次ECAE挤压的1TCP/Mg-3Zn-0.2Ca复合材料和Mg-3Zn-0.2Ca合金的力学性能和耐腐蚀性能,说明了TCP对材料各向异性的影响。得出如下结论:1.冷却速率的增大,有利于复合材料中晶粒和颗粒的细化,获得均匀的组织,进而有利于改善材料局部腐蚀严重的缺陷,促进复合材料耐蚀性的提高。2.对TCP/Mg-3Zn-0.2Ca和5Si C/Mg-3Zn-0.2Ca复合材料熔体进行功率超声处理,有利于材料中颗粒的均匀分布,对复合材料耐蚀性和最大抗拉强度及屈服强度具有明显的改善和提高作用。3.通过对TCP/Mg-3Zn-0.2Ca复合材料进行不同温度的ECAE挤压,发现挤压温度为320℃时,获得的挤压试样表面形貌最好,组织均匀,材料的综合性能最佳。4.ES(extrusion+shear)挤压有利于TCP/Mg-3Zn-0.2Ca复合材料颗粒的细化和均匀分布,细化的颗粒能够阻碍回复和再结晶过程中晶粒的长大。5.通过Mg-3Zn-0.2Ca合金和TCP/Mg-3Zn-0.2Ca复合材料各向异性研究,发现TCP的添加有利于改善合金机械性能的各向异性,但不利于合金耐蚀性能的改善。