碳纳米管增强镁基(CNTs/Mg)复合材料因其优异的性能,在航空航天、汽车、电子、自动化等领域具有潜在的应用前景。但是,由于碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)之间存在较强的范德华力,在镁合金基体中极易产生团聚。因此,如何实现碳纳米管在镁合金基体中的均匀分散,提高制备复合材料的力学性能,成为目前CNTs/Mg复合材料制备工艺中亟需解决的关键技术问题。本文以获得碳纳米管的良好分散为目标,通过改变碳纳米管的添加方式,提出了一种CNTs/Mg复合材料制备的新工艺,即镁合金板电泳沉积碳纳米管、搅拌摩擦-液固挤压复合制备法。该工艺克服了现有技术制备碳纳米管容易团聚、上浮、设备复杂的缺点,能有效地改善碳纳米管在镁基体中的分散性。本文主要研究内容如下:根据新工艺的特点设计开发了电泳沉积实验装置、搅拌摩擦加工实验装置和挤压模具实验装置。研究了镁合金板表面电泳沉积碳纳米管的均匀性。分析了不同的电泳浓度下,电泳时间和沉积电压对镁合金板表面碳纳米管分布均匀性的影响。定量表征了在最佳电泳沉积工艺参数下,镁合金板沉积碳纳米管质量与电泳沉积时间之间的关系。开展了CNTs/Mg复合材料搅拌摩擦加工成形工艺性研究,得到了搅拌摩擦加工制备CNTs/Mg成形质量良好的合理工艺参数;基于合理工艺参数成功地将碳纳米管加入到镁合金中并获得了显著分散效果,碳纳米管平均颗粒大小达到0.65μm(分别是孔槽填充法制备出CNTs/Mg复合材料中碳纳米管平均颗粒大小的1/166和1/152)。开展了CNTs/Mg复合材料液固挤压成形工艺性研究,得到了液固挤压制备CNTs/Mg棒材成形质量良好的合理工艺参数;通过Image J软件统计并分析了光镜下不同质量分数碳纳米管在基体中颗粒直径大小分布规律;测试了复合材料压缩性能,得到了抗压缩强度高达520 MPa的CNTs/Mg复合材料,与基体相比提高了23.81%;分析了扫描电子显微镜下基体和复合材料的断口形貌,发现基体压缩断裂时,其断裂方向与压缩轴呈45°方向剪切断裂,断口平直,而复合材料沿着断裂方向呈“锯齿状”断裂。本文研究的搅拌摩擦-液固挤压制备CNTs/Mg复合材料工艺将为进一步提高碳纳米管在金属基体中的分散开辟一条新的思路。