轻质、高导热的镁合金是非常有潜力的空间低温材料以及电子产品散热器材料。为了开发高导热的镁合金,本文制备了不同含量的5种二元镁合金来研究合金元素对于热导率的影响,并且通过挤压和退火处理来改变纯镁及二元镁合金的显微组织,系统地研究晶粒度、织构、孪晶等对纯镁及镁合金热导率的影响。采用纵向稳态热流法测试了纯镁和二元镁合金在2-300K的低温热导率与电阻率,通过闪光法测量了纯镁和二元镁合金在300-573K的高温热扩散系数和热导率;利用光学显微镜(OM)观察微观组织的变化;采用电子背散射(EBSD)分析了织构和孪晶的演变。根据各因素的影响规律,揭示了镁合金热导率的内在机理,从而为高导热镁合金的开发和应用提供了理论指导。纯镁在30-40K的温度区域出现热导率的峰值,该峰值是由于电子-缺陷散射以及电子-声子散射相互竞争所导致的。织构对于纯镁的低温热导率影响不大,但是对于电阻率的影响随着温度的增加有增大的趋势;晶粒度对于纯镁低温热导率的峰值高度(即热导率的极大值)有显著影响,随着晶粒度的增加,纯镁的热导率峰值增加,这与晶粒度的增加减弱了晶界对于电子的散射作用有关。添加了合金元素后,除了低Zn含量的Mg-Zn系合金以外,其他的铸态二元合金的热导率在30-40K都没有明显峰值出现,这是由于合金元素的添加造成了晶格的畸变,抑制了热导率峰值的出现。Mg-Al,Mg-Zn和Mg-Mn三种铸态二元系镁合金的低温热导率都随着合金元素含量的增加而降低,但是降低的幅度明显不同。Mg-Al和Mg-Zn二元合金的电阻率在20K以下基本保持不变,而Mg-Mn合金在30K左右出现电阻率的极小值,出现Kondo效应。随着温度的增加,三种合金系的电阻率均随着温度的升高而线性增加。但是电阻率的温度系数并不相同,而是与添加合金元素的种类和含量相关。讨论了魏德曼-弗兰兹定律的适用条件,验证了魏德曼-弗兰兹定律在低温区的不适用性,提出了描述低温热导率的公式κ=(A/T+BT2)-1+CT2,该公式不仅仅适用于二元镁合金,还可以用来描述其他合金体系,如铜合金和铝合金等。随着合金元素含量的增加,电子-缺陷散射,电子-声子散射和声子-缺陷散射都有所增强。利用拟合后的结果,还可以分离电子热导率和声子热导率,对它们分别进行研究。电子热导率随着合金元素含量的增加而大幅下降,声子热导率则变化幅度不大;随着温度的增加,电子热导率占总热导率的比例下降,声子热导率的比例上升。与纯镁相比,各铸态二元镁合金的高温热导率均有所降低,而且热导率随着合金元素含量的增加而下降。经过挤压后,挤压态二元镁合金的热导率呈现各向异性,平行挤压方向的热导率要明显低于垂直挤压方向的热导率,这是由于挤压后形成了基面平行挤压方向的织构,而基面又是密排原子面,所以电子和声子在平行挤压方向运动时受到散射的几率更大,导致了该方向相对较低的热导率。镁合金的热导率与合金元素的种类及含量密切相关,不同的合金元素加入对低温和高温热导率的影响都很大。其中,Zn元素对热导率的降低效果最小,Mn元素最大。当合金元素都固溶在基体中时,合金的热导率主要由两个因素决定,一是合金元素与镁原子尺寸的差异,另一个是合金元素和镁化合价的差异,这两个因素都会造成晶格的畸变,从而降低热导率。此外,与固溶在基体中相比,合金元素以第二相的形式存在可以减小热导率降低的幅度。