镁合金作为最轻质的结构材料,在交通运输、电子信息、航空航天等领域得到广泛应用。然而,相比于其他合金(Al,Ti等),镁合金的强度低,耐蚀性差,使得镁合金在商业运用上受到了限制。在镁合金中添加增强相制备的镁基复合材料,具有质量轻、强度高、耐腐蚀等优点,在航空航天、汽车制造及电子通讯等领域极具应用潜力。其中,国内外的研究者将非晶颗粒作为增强相制备的镁基复合材料,因其优越的机械性能成为镁基复合材料中的研究热点。然而,非晶增强颗粒与镁基体间的界面问题成为镁基非晶复合材料研究与应用的瓶颈问题。本论文以高硬度、高弹性模量的铁基非晶颗粒(Fe-based amorphous particles,简称FBAs)为增强相,通过普通粉末冶金和放电等离子烧结的方法制备非晶增强镁基复合材料,并对其微观组织、界面结合情况及机理进行了研究。初步分析了镁基非晶复合材料的界面形成、强化机制,通过性能测试进一步揭示了复合材料中界面结合和界面反应产物对材料强化机制和断裂行为的影响规律。依据普通烧结的结果,FBAs增强相有助于提升FBAs/Mg复合材料烧结致密度,这主要得益于非稳态的非晶颗粒晶化过程所释放的多余热能与热膨胀系数不匹配而产生大量的残余应力,增加了烧结驱动力。此外,FBAs颗粒不仅能够提升材料的力学性能还有助于提升材料的变形稳定性,随着FBAs含量的增加,镁基复合材料的强度和塑性都得到提高。对烧结试样的断口进行分析,裂纹主要在镁基体中产生,沿着镁颗粒边界或FBAs与镁颗粒结合界面扩展,FBAs增强颗粒的加入有益于抑制裂纹的集中和延展,从而提高复合材料的塑性。采用SPS制备的FBAs/Mg复合材料,其组织结构由破碎晶区、FBAs颗粒区、基体、孪晶区、FBAs表面的MgO白色薄膜和MgO颗粒组成。SPS烧结过程中FBAs颗粒边缘会产生局部高温,导致Mg颗粒表面因高温发生熔化或者汽化,与颗粒间的氧气形成MgO相,并在FBAs颗粒表面富集。FBAs增强颗粒与基体之间结合紧密,随着FBAs增强颗粒质量分数的增加,材料的强度呈增大的趋势,但是塑性却逐渐降低,复合材料失效类型为解理断裂,FBAs增强体在基体失效后仍然包裹于基体之中,未发生脱落。通过分析复合材料的组织结构、断口形貌及微裂纹的扩展规律,发现断裂主要发生在基体和Mg-FBAs界面层,而且FBAs颗粒对微裂纹的扩散具有明显的阻碍作用,显著提高了断裂表面能,从而使复合材料表现出相对较高的机械强度。但是由于FBAs颗粒与Mg不能协同变形,断裂只发生在基体和Mg-FBAs界面层处,因此随着FBAs颗粒质量分数增加,复合材料的塑性会下降。