SiCp/Mg复合材料以其低密度，良好的热膨胀性能和优异的导热性能等优势，在军事、航空航天、空间等尖端技术领域的应用具有强大的竞争力。本文以AZ91D镁合金和纯镁为基体，分别以颗粒尺寸为39、50、69、98和115μm的碳化硅颗粒为增强相，采用基于陶瓷多孔层覆膜保护镁熔体的真空低压浸渗法制备了体积分数47%的SiCp/Mg基复合材料；利用OM、XRD及TEM观察和分析了复合材料的微观组织结构，利用热膨胀仪和激光导热仪测定了SiCp/Mg复合材料的热膨胀系数和热导率；结合现有的理论模型重点讨论分析了SiC颗粒尺寸、基体合金和热处理等对复合材料热膨胀系数和热导率的影响规律，并初步探讨了其作用机制。取得的主要研究结果如下：采用真空低压浸渗法成功制备的不同颗粒尺寸、纯镁和AZ91D基复合材料具有颗粒分布均匀，组织致密的结构特征，界面及附近存在十几到几百纳米的Mg₂Zn₁₁及MgO相的轻微界面反应；复合材料的致密度随颗粒尺寸的增加呈整体降低的趋势，而T4热处理则明显提高了复合材料的致密度，复合材料的密度大致2.38-2.4g/cm³范围内。获得了颗粒尺寸、基体合金和热处理等对复合材料热膨胀系数的影响规律，复合材料热膨胀系数实际测量值处于Kerner模型与Turner模型理论值之间。其中，SiCp/AZ91D复合材料的热膨胀系数随着颗粒尺寸的增大呈现先降低后波动上升的趋势，其值在12.5-13.5×10^-6/K范围内；其主要原因是随着颗粒尺寸的增大，其弥散分布在基体合金内产生的随动效应呈现逐渐减弱的趋势；同时，界面面积也是影响复合材料热膨胀系数的关键因素，随颗粒尺寸增大，界面面积减小，其对基体的约束程度减小导致复合材料热膨胀系数呈波动上升趋势。而SiCp/AZ91D复合材料较SiCp/纯镁复合材料热膨胀系数约小1×10^-6/K，提高了8%左右，增加幅度不大。T4处理后SiCp/AZ91D复合材料的热膨胀系数曲线与铸态时SiCp/AZ91D复合材料的热膨胀系数曲线趋势一致，其差值很小；这主要原因是热处理后热残余应力的缓解、位错密度的减少和Mg₂Si相的大量增加提高了热膨胀性能，但是热处理后致密度的提高，抑制了复合材料热膨胀性能，两者制约作用所致。同时，研究也获得了SiC颗粒尺寸、基体合金和热处理等对复合材料热导率的影响规律，研究发现以上三种因素都对镁基复合材料产生显著的影响。其中，SiCp/AZ91D复合材料的热导率随颗粒尺寸的增加表现出先降后缓慢升高的趋势，整体呈现“V”字型趋势，其值在85-110W/m·k范围内，在颗粒尺寸69μm处为最低值；SiCp/纯镁复合材料热导率也呈现出同样的变化趋势；这是因为随颗粒尺寸的增大，颗粒在合金基体内的弥散现象减弱，不利于电子运动；而界面热阻也是影响复合材料热导率的关键因素，界面热阻随颗粒尺寸增大而减小，其对复合材料的热传导阻碍作用减弱导致复合材料热导率随后升高。而采用不同基体合金研究发现：纯镁基复合材料的热导率达到了140-150W/m·k之间，较AZ91D基复合材料的热导率高出约50%。这主要得益于纯镁的热导率远高于AZ91D镁合金。进行比较发现，所制备的AZ91D基复合材料的热导率均远大于其基体AZ91D合金的热导率，这可能与本实验所采用的SiC颗粒尺寸较大，大于临界尺寸且颗粒热导率大于基体热导率有关；同时，实验所用的原始SiC颗粒纯度较高，浸渗的复合材料致密及近无缺陷的微观组织也都有助于提高其导热性能。而纯镁基复合材料的热导率都小于基体纯镁的热导率，这可能是复合材料中引入大量的界面，对电子和声子运动形成一定的散射作用，将阻碍热传导的进行；但颗粒尺寸较大，也在一定程度上减弱了界面热阻对热传导的负面影响。T4处理后SiC/AZ91D复合材料的热导率较铸态时热导率提高了约30%。这是因为铸态时复合材料存在有大量的位错、热残余应力等界面缺陷；其中，位错会对自由电子的热运动产生散射，降低其自由程；而残余应力引起的点阵畸变也对电子和声子运动起阻碍作用，从而导致复合材料的热导率降低；但T4处理后的复合材料致密度的提高增加了复合材料的热传导通道，且热处理减少了复合材料的位错密度，缓解了基体热残余应力，最终促进了热导率的提高。SiCp/Mg复合材料均表现出了较为优异的热导性能。通过对比分析Maxwell模型和实验结果，研究发现复合材料的热导率均符合Maxwell模型，复合材料的热导率大小与基体合金的热导率关联很大；发现当λ_p＞λ_m，λ_c＞λ_m；当λ_p＜λ_m，λ_c＜λ_m，此结论对于复合材料的选材具有理论指导意义。