石墨烯增强镁基复合材料复合材料论文
石墨烯增强镁基复合材料复合材料论文
摘要碳纳米管、石墨烯具有优异的力学性能(高强度和高模量)，是镁基复合材料理想的增强体。
如何改善碳纳米管、石墨烯在镁基体中的分散性和提高界面结合强度，是制备高性能纳米碳/镁基复合材料的关键。
采用粉末冶金和热挤压工艺制备了石墨烯（GNS）增强的AZ91镁基复合材料，测试了复合材料的力学性能，并用扫描电镜和能谱仪对复合材料断口形貌进行了观察和分析。
采用粉末冶金+热挤压工艺+T4固溶处理分别制备了CNTs，MgO@CNTs(包覆MgO碳纳米管)、GNPs (石墨烯纳米片)和RGO(还原石墨烯)增强的AZ91镁基复合材料，研究了碳纳米管表面包覆MGO工艺，纳米碳材料(CNTs，Mg O@CNTs，GNPs和GO)含量对AZ91合金的组织和力学性能的影响。
结果表明氧化石墨烯增强AZ91镁基复合材料的屈服强度、伸长率和显微硬度分别为225MPa，8%和70HV，比AZ91镁合金基体的分别提高了39.7%，35.4%和31.8%；而以石墨烯纳米片为增强相时复合材料的屈服强度、伸长率和显微硬度分别为192MPa，7％和60HV，比基体的仅提高了18.7%，9.9%和13.5%；通过以上两组实验对比，氧化石墨烯增强镁基复合材料无论在屈服强度抗拉强度，伸长率以及硬度上都是最好的。
关键词：碳纳米管、石墨烯纳米片、氧化石墨烯、AZ91镁合金绪论石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。
因为具有十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展，作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。
镁呈银白色，熔点649℃，质轻，密度为1.74g／cm3，约为铜的1/4、铝的2／3；其化学活性强，与氧的亲合力大，常用做还原剂。
《石墨烯纳米片增强Mg-4Zn-0.5Mn复合材料的组织与力学性能研究》
《石墨烯纳米片增强Mg-4Zn-0.5Mn复合材料的组织与力学性能研究》篇一一、引言随着纳米技术的发展，复合材料以其卓越的力学和物理性能成为众多科研领域的焦点。
尤其是近年来，石墨烯作为一种二维材料，其出色的机械、电学和热学性质使得其在强化金属基复合材料方面有着巨大的应用潜力。
本篇论文旨在研究石墨烯纳米片增强Mg-4Zn-0.5Mn（简称Mg-Zn-Mn）复合材料的微观组织及其力学性能的改进效果。
二、材料与方法2.1 材料制备采用熔炼法制备基础Mg-4Zn-0.5Mn合金，并通过机械分散法将石墨烯纳米片引入至合金体系中，得到不同石墨烯含量（如0.1%、0.3%、0.5%等）的复合材料。
2.2 微观组织观察使用光学显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）对复合材料的微观组织进行观察，分析其晶粒大小、相结构及石墨烯纳米片的分布情况。
2.3 力学性能测试通过拉伸试验、硬度测试和冲击试验等手段，评估复合材料的力学性能。
三、结果与讨论3.1 微观组织分析通过OM和TEM观察发现，随着石墨烯纳米片含量的增加，Mg-Zn-Mn合金的晶粒得到了显著细化。
石墨烯纳米片的引入使得合金中相的形态变得更加均匀，这为提升力学性能奠定了基础。
同时，随着石墨烯含量的增加，其纳米片在基体中的分布也变得更加均匀，无明显团聚现象。
3.2 力学性能研究力学性能测试结果显示，添加了石墨烯纳米片的Mg-Zn-Mn 复合材料较纯合金展现出更佳的力学性能。
具体来说，随着石墨烯含量的增加，材料的拉伸强度、硬度以及冲击韧性均有所提高。
这得益于石墨烯纳米片对晶粒的细化作用和其对位错运动的阻碍作用，使得材料在受力时能够更加均匀地传递应力，减少了应力集中现象。
此外，通过对比不同石墨烯含量的复合材料性能，发现适量的石墨烯纳米片添加（如0.3%或0.5%）可以获得最佳的力学性能提升效果。
过高的添加量可能导致石墨烯纳米片在基体中的团聚，反而影响性能的提升。
四、结论本研究通过引入不同含量的石墨烯纳米片，成功制备了Mg-Zn-Mn复合材料。
《石墨烯纳米片增强Mg-4Zn-0.5Mn复合材料的组织与力学性能研究》范文
《石墨烯纳米片增强Mg-4Zn-0.5Mn复合材料的组织与力学性能研究》篇一摘要本研究着重于利用石墨烯纳米片（Graphene Nanoplatelets，GNPs）对Mg-4Zn-0.5Mn（M4Zn5）复合材料进行增强处理，分析其组织结构变化与力学性能的提升情况。
通过对材料微观结构的深入探究，以及对材料的力学性能的详尽测试，为镁基复合材料在工程应用中的进一步发展提供理论依据。
一、引言随着现代材料科学的进步，镁合金因其轻质、高强度和良好的加工性能，在航空、汽车等领域得到了广泛应用。
然而，为了满足日益增长的性能需求，对镁合金的强化和增韧技术成为了研究的热点。
石墨烯纳米片作为一种新型的纳米增强材料，因其卓越的力学性能和良好的相容性，被广泛用于金属基复合材料的制备。
本研究旨在通过将石墨烯纳米片引入到Mg-4Zn-0.5Mn （M4Zn5）复合材料中，研究其组织结构与力学性能的变化。
二、材料制备与实验方法1. 材料制备：将石墨烯纳米片通过高能球磨法均匀地分散于M4Zn5镁基体中，然后进行热压烧结处理，得到不同含量石墨烯纳米片的复合材料试样。
2. 实验方法：利用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察试样的微观组织结构；采用X射线衍射分析（XRD）分析物相组成；进行硬度测试、拉伸试验等以评估材料的力学性能。
三、实验结果与讨论1. 微观组织结构分析：（1）通过SEM和TEM观察发现，石墨烯纳米片在M4Zn5基体中分布均匀，无明显团聚现象。
（2）随着石墨烯纳米片含量的增加，晶粒尺寸有所减小，晶界更加清晰。
（3）XRD分析表明，复合材料中未出现新的物相生成，说明石墨烯纳米片的加入并未引起明显的化学反应。
2. 力学性能分析：（1）硬度测试表明，随着石墨烯纳米片含量的增加，复合材料的硬度逐渐提高。
当石墨烯纳米片含量达到一定值时，硬度达到峰值并保持稳定。
（2）拉伸试验显示，添加了石墨烯纳米片的M4Zn5复合材料，其屈服强度和抗拉强度均有显著提高。
《石墨烯复合对Mg3Sb2基材料热电性能的影响研究》范文
《石墨烯复合对Mg3Sb2基材料热电性能的影响研究》篇一一、引言随着科技的进步和环保意识的提高，新型热电材料因其能将热能转化为电能而备受关注。
在众多热电材料中，Mg3Sb2基材料因其高ZT值（热电优值）和低生产成本，成为了研究的热点。
近年来，石墨烯作为一种新型的二维材料，因其出色的导电性、导热性和机械强度，被广泛应用于复合材料的制备中。
本研究通过将石墨烯与Mg3Sb2基材料进行复合，研究其对Mg3Sb2基材料热电性能的影响。
二、实验方法1. 材料制备本实验采用化学气相沉积法制备石墨烯，并采用熔融法合成Mg3Sb2基材料。
将制备好的石墨烯与Mg3Sb2基材料进行复合，制备出不同石墨烯含量的复合材料。
2. 性能测试对制备出的复合材料进行XRD、SEM等表征，并测试其电导率、塞贝克系数和热导率等热电性能参数。
三、石墨烯复合对Mg3Sb2基材料热电性能的影响1. 结构与形貌通过XRD和SEM表征，我们发现石墨烯成功复合到了Mg3Sb2基材料中，且随着石墨烯含量的增加，复合材料的结构与形貌发生了明显变化。
石墨烯的加入使得Mg3Sb2基材料的晶粒尺寸减小，晶界增多，有利于声子的散射和电子的传输。
2. 电导率石墨烯的加入显著提高了Mg3Sb2基材料的电导率。
由于石墨烯具有出色的导电性，其加入为电子传输提供了更多的通道，从而提高了材料的电导率。
随着石墨烯含量的增加，电导率呈现先增加后稳定的趋势。
3. 塞贝克系数与热导率虽然石墨烯的加入提高了电导率，但对塞贝克系数的影响较小。
复合材料的热导率随着石墨烯含量的增加而降低，这主要是由于石墨烯在材料中形成了良好的导热网络，提高了材料的导热性能。
然而，由于石墨烯与Mg3Sb2基材料之间的界面热阻，以及石墨烯本身的散射作用，使得材料的整体热导率有所降低。
四、结论本研究通过将石墨烯与Mg3Sb2基材料进行复合，发现石墨烯的加入显著提高了材料的电导率和导热性能，对塞贝克系数的影响较小。
体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析
体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析【摘要】本文主要探讨了体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析。
在介绍了研究背景和目的。
接着详细讨论了石墨烯镁基复合材料的制备方法和性能分析，以及在体育器材中的应用情况。
分析了这种复合材料的优势和挑战，并提出了未来发展方向。
结论部分总结了体育器材用石墨烯镁基复合材料的发展前景，并展望了未来。
通过本文的研究，我们可以更好地了解石墨烯镁基复合材料在体育器材中的应用潜力，为该领域的发展提供重要参考。
【关键词】石墨烯、镁基复合材料、体育器材、制备方法、性能分析、应用、优势、挑战、发展方向、发展前景、总结、展望1. 引言1.1 背景介绍体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析引言将石墨烯与镁基合金进行复合，可以有效利用两种材料各自的优势，制备出具有更强机械性能和导电性能的石墨烯镁基复合材料。
在体育器材领域，材料的轻量化、高强度和耐磨性是非常重要的性能指标。
石墨烯镁基复合材料有望成为未来体育器材的重要材料之一。
本文将对石墨烯镁基复合材料的制备方法、性能分析、在体育器材中的应用情况、优势与挑战以及未来发展方向进行深入探讨，旨在为体育器材材料的研究和开发提供新的思路和方法。
1.2 研究目的本研究旨在探究体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备方法、性能分析以及在体育器材中的应用。
通过对该复合材料的特性进行详细分析，可以为体育器材的制造提供参考依据，提高体育器材的性能和质量。
研究石墨烯镁基复合材料的优势与挑战，可以为未来体育器材材料的研发提供思路和方向。
希望通过本研究可以全面了解石墨烯镁基复合材料在体育器材领域的应用潜力，为体育器材的发展和进步做出贡献。
2. 正文2.1 石墨烯镁基复合材料的制备方法石墨烯镁基复合材料的制备方法可以采用多种技术，其中常见的方法包括机械合金化、热处理法、湿法共沉淀法和电沉积法等。
下面将分别介绍这几种制备方法的具体步骤和特点。
机械合金化是一种通过高能球磨或机械合金技术将石墨烯和镁粉进行混合，然后进行热压成型的方法。
《石墨烯复合对Mg3Sb2基材料热电性能的影响研究》范文
《石墨烯复合对Mg3Sb2基材料热电性能的影响研究》篇一一、引言随着材料科学技术的快速发展，新型的纳米材料因其优异的性能而受到广泛关注。
石墨烯作为二维材料的代表，其出色的物理化学特性在多种材料复合应用中具有广泛前景。
在热电材料领域，Mg3Sb2基材料因具有较好的热电性能而被视为研究热点。
因此，将石墨烯复合至Mg3Sb2基材料中，对于提高其热电性能具有重要的研究价值。
本文就石墨烯复合对Mg3Sb2基材料热电性能的影响进行深入研究。
二、实验方法本实验采用石墨烯与Mg3Sb2基材料进行复合，通过高温固相反应制备出复合材料。
首先，对原料进行预处理，然后按照一定比例将石墨烯与Mg3Sb2基材料混合均匀，在高温下进行固相反应，制备出复合材料。
通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等手段对复合材料的结构和形貌进行表征。
三、结果与讨论1. 结构与形貌分析通过XRD分析，我们发现石墨烯与Mg3Sb2基材料成功复合，且复合后材料的晶体结构没有发生明显变化。
SEM图像显示，石墨烯片层在Mg3Sb2基材料中分布均匀，形成了良好的复合结构。
2. 热电性能分析实验结果显示，石墨烯的引入显著提高了Mg3Sb2基材料的热电性能。
具体表现为，复合材料的热导率有所降低，而电导率则有所提高。
这主要是由于石墨烯的高导热性能和优异电导性能的共同作用。
此外，石墨烯的引入还有助于提高Seebeck系数，进一步提高了材料的热电性能。
四、机理分析石墨烯的高导热性能和优异电导性能是提高Mg3Sb2基材料热电性能的关键。
首先，石墨烯片层在材料中形成导热网络，有效地降低了材料的热导率。
其次，石墨烯的引入提供了更多的电子传输通道，从而提高了材料的电导率。
此外，石墨烯的引入还有助于优化材料的能带结构，提高Seebeck系数。
这些因素的共同作用，使得石墨烯复合的Mg3Sb2基材料具有优异的热电性能。
五、结论本研究通过将石墨烯与Mg3Sb2基材料进行复合，成功提高了其热电性能。
石墨烯增强镁基复合材料
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镁基复合材料的制备技术
2.液相法 3.半固态法
液相法是利用材料从液态到固态相变进行成型的一种方法， 此方法需要将材料加热至全液态。目前常用的液相法主要包 括揽拌铸造法和烙体分解沉积法。缺点，适用于熔点较低的 金属合金。
半固态法是将材料加热至固相线和液相线之间，在半固态温 度加入增强体的方法。增强体受到摩擦和阻碍，避免其漂浮 于烙体之上，并可Ｗ通过机械揽拌获得较均匀地分散。
目录
石墨烯镁 基 复 合 材 料 研 究 背 景 石墨烯镁 基 复 合 材 料 研 究现状
镁基复合材料的制备技术 石墨烯对镁 基 复 合 材 料 性 能的影响
存在的问题以及发展前景
石墨烯
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只 有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。因为具有十分良好的强度、 柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域 都得到了长足的发展，作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳 米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”。
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镁基复合材料研究现状概要
青海大学的韩丽等采用溶胶-凝胶法制备了CuO 涂覆 Mg2B2O5 晶须增强镁基复 合材料并对其界面结构进行了研究，发现CuO 涂覆可以改善界面处的结合强度， 材料的抗拉强度和断后伸长率相较于未涂覆前分别提高了 37.6%和 35.7%。李坤等 也采用溶胶-凝胶法在碳纤维表面制备出了均匀且无裂纹的 SiO2 涂层，进而制备 得到了SiO2涂覆碳纤维增强镁基复合材料，分析发现虽然复合材料的极限拉伸强 度值只有 527MPa，远远偏离了理论值，但是碳纤维表面的 SiO2 涂层可明显促进 液态镁对碳纤维的润湿。通过液态超声结合固态搅拌的方法成功制备出了块体石 墨烯颗粒增强镁基复合材料，石墨烯在基体中分布均匀，复合材料的性能强化明 显，1.2%石墨烯复合材料的显微硬度可达 66kg/mm2，比相同工艺条件下纯镁的 性能提升了78%。
体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析
体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析石墨烯是一种新型的碳材料，具有优异的力学性能、导电性能和热传导性能。
由于这些优异的性能，石墨烯成为各个领域的研究热点，包括体育器材领域。
体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析对于提高体育器材的性能具有重要意义。
本文将从复合材料的制备方法、性能测试以及应用前景等方面进行综述。
一、石墨烯镁基复合材料的制备方法石墨烯镁基复合材料是指将石墨烯与镁基材料进行复合，通过提高镁基材料的性能来实现材料的性能升级。
目前制备石墨烯镁基复合材料的方法有很多种，常见的包括力学合金法、粉末冶金法、热压法、等离子喷涂法等。
这些方法各有优缺点，可以根据具体的应用需求进行选择。
力学合金法是一种制备石墨烯镁基复合材料的常用方法。
该方法是将石墨烯与镁粉混合，并进行机械合金化，然后通过热压或挤压等方法进行成型。
这种方法制备的复合材料密度较高，结合性能较好，但耗能较大。
粉末冶金法是一种常用的制备金属基复合材料的方法，通过将加工后的镁基粉末与石墨烯进行混合，然后通过热压或烧结等方法进行成型，最终得到石墨烯镁基复合材料。
这种方法具有工艺简单、生产效率高等优点。
力学性能测试主要包括拉伸性能测试、硬度测试、弯曲性能测试等。
拉伸性能测试是指将样品拉伸直至破裂，通过测量应变和应力的关系来评价材料的拉伸性能。
硬度测试是通过在样品表面施加一定大小的压力，然后测量压痕的大小，通过一定的公式计算出材料的硬度值。
弯曲性能测试是通过在样品上施加一定的弯曲力，来测试材料的弯曲性能。
导电性能测试是评价石墨烯镁基复合材料的重要指标之一。
通过测试材料的电阻值来评价材料的导电性能。
石墨烯的导电性能非常优秀，因此石墨烯镁基复合材料的导电性能也是非常优秀的。
热传导性能测试是评价材料热传导能力的一种方法。
通过测量样品在一定温度梯度下的热传导情况，来评价材料的热传导性能。
石墨烯具有极好的热传导性能，在镁基复合材料中添加石墨烯可以提高复合材料的热传导性能。
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摘要碳纳米管、石墨烯具有优异的力学性能(高强度和高模量)，是镁基复合材料理想的增强体。
如何改善碳纳米管、石墨烯在镁基体中的分散性和提高界面结合强度，是制备高性能纳米碳/镁基复合材料的关键。
采用粉末冶金和热挤压工艺制备了石墨烯（GNS）增强的AZ91镁基复合材料，测试了复合材料的力学性能，并用扫描电镜和能谱仪对复合材料断口形貌进行了观察和分析。
采用粉末冶金+热挤压工艺+T4固溶处理分别制备了CNTs，MgO@CNTs(包覆MgO碳纳米管)、GNPs (石墨烯纳米片)和RGO(还原石墨烯)增强的AZ91镁基复合材料，研究了碳纳米管表面包覆MGO工艺，纳米碳材料(CNTs，Mg O@CNTs，GNPs和GO)含量对AZ91合金的组织和力学性能的影响。
结果表明氧化石墨烯增强AZ91镁基复合材料的屈服强度、伸长率和显微硬度分别为225MPa，8%和70HV，比AZ91镁合金基体的分别提高了39.7%，35.4%和31.8%；而以石墨烯纳米片为增强相时复合材料的屈服强度、伸长率和显微硬度分别为192MPa，7％和60HV，比基体的仅提高了18.7%，9.9%和13.5%；通过以上两组实验对比，氧化石墨烯增强镁基复合材料无论在屈服强度抗拉强度，伸长率以及硬度上都是最好的。
关键词：碳纳米管、石墨烯纳米片、氧化石墨烯、AZ91镁合金绪论石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。
因为具有十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展，作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。
镁呈银白色，熔点649℃，质轻，密度为1.74g／cm3，约为铜的1/4、铝的2／3；其化学活性强，与氧的亲合力大，常用做还原剂。
粉状或细条状的镁，在空气中很易燃烧，燃烧时发出眩目的白光。
但极易溶解于有机和无机酸中。
镁能直接与氮、硫和卤素等化合。
金属镁无磁性，且有良好的热消散性。
质软，熔点较低。
镁应用相当广泛，比如镁是燃烧弹和照明弹不能缺少的组成物；镁粉是节日烟花必需的原料。
目前，镁基复合材料大都主要是以镁化合物、铸镁或者镁合金为基体，以SiC颗粒或晶须、Al2O3颗粒或纤维、碳（石墨）纤维、镁合金、Al18B4O33颗粒或晶须、镁化合物等为增强相。
石墨烯(Graphene,GN)，作为纳米碳材料的“明星”成员，它们具有极高的强度和韧性，其抗拉强度都可达到钢的100倍以上(大于50GPa)，弹性模量可达到1TPa以上，远远超过纳米Si C的强度和弹性模量(420-450GPa)，是迄今为止，强度和模量最高的材料之一，它们超强的力学性能可以极大地改善复合材料强度和韧性。
此外,碳纳米管和石墨烯还具有超强的高温稳定性(在无氧3000℃条件下可保持很好的结构稳定性)和优异的导电和导热性能，超强的高温稳定性使它们非常有利于作为金属基复合材料的增强体。
镁合金具有热稳定性高、导热性好、电磁屏蔽能力强和阻尼性能好等优点，已被广泛应用于移动电话、电脑、摄像机等电子产品中。
在航空、航天方面，镁合金因密度小，比强度高可有效地减轻航空、航天零部件的质量，减重效果可带来明显的经济效益和显著的性能改善，科研工作者也不断尝试将石墨烯与Al、Mg、Cu等金属基体复合以得到性能优良的复合材料。
伴随石墨烯研究热潮的不断推进，基于石墨烯优良的物理化学性能，人们也试图将石墨烯引入到金属基复合材料中，期望利用其某一或某些特性对金属基体的性能进行强化。
目前，诸多文献已提到用石墨烯来强化Al、Cu、Ni等金属基体，且石墨烯对以上金属基体都能起到良好的强化作用。
在镁基体中添加石墨烯作为增强体是一种以不增加镁合金比重为前提，并且能有效改善镁合金线性膨胀热稳定性，提高合金抗拉强度的可行方法。
但由于镁本身的化学性质较活泼，很容易在制备过程中发生化学反应，因此对于以镁或镁合金作为基体的复合材料而言，应严格控制制备过程中的工艺参数，防止界面处的不良反应。
目前，镁基复合材料的制备工艺还有待于改进和完善，其准确的复合机理、界面处的强化机制等建设性的研究还不是相当全面。
与传统的颗粒、晶须和纤维增强镁基复合材料不同，对石墨烯增强镁基复合材料而言，石墨烯在镁基体中的形态为片状，因此关于这方面的研究将又是一种新的研究方向。
镁基复合材料的主要特点是低密度、高比强度和比刚度、良好的耐磨性、良好的耐高温性、良好的耐冲击性、优良的减震性、良好的尺寸稳定性、良好的铸造性以及优异的电磁屏蔽性能等。
由于存在低熔点，高化学活性，易燃，易氧化等特点，有关适合镁基复合材料的制备工艺一直以来是人们研究和解决的一大热点。
因为镁的熔点接近于铝的熔点，所以很多的制备方法都是在铝基复合材料的研究基础上进行推广和改进的。
比较传统的方法有普通铸造法、搅拌铸造法、挤压铸造法和粉末冶金法，此外又出现了许多比较新型的制备方法，如机械合金化法、熔体浸渗法、喷射沉积法、自蔓延高温合成法、重熔稀释法和反复塑性变形法等。
不同镁基复合材料制备方法。
近年来，准晶、碳纤维和石墨烯等新型增强体研究取得了较大进展，增强体与镁及镁合金之间的界面润湿性问题也通过不同工艺被逐渐解决，这为镁基复合材料的研究人员带来了新的灵感。
发展现状青海大学的韩丽等采用溶胶-凝胶法制备了CUO涂覆Mg2B2O5晶须增强镁基复合材料并对其界面结构进行了研究，发现CUO涂覆可以改善界面处的结合强度，材料的抗拉强度和断后伸长率相较于未涂覆前分别提高了37.6%和35.7%。
李坤等也采用溶胶-凝胶法在碳纤维表面制备出了均匀且无裂纹的SiO2涂层，进而制备得到了SiO2涂覆碳纤维增强镁基复合材料，分析发现虽然复合材料的极限拉伸强度值只有527MPa，远远偏离了理论值，但是碳纤维表面的SiO2涂层可明显促进液态镁对碳纤维的润湿。
Chen课题组通过液态超声结合固态搅拌的方法成功制备出了块体石墨烯颗粒增强镁基复合材料，石墨烯在基体中分布均匀，复合材料的性能强化明显，1.2VOL%石墨烯复合材料的显微硬度可达66kg/mm2，比相同工艺条件下纯镁的性能提升了78%。
香港城市大学吕坚教授团队近日在材料研究取得重大突破，全球首次制备出了。
这种结构使得镁合金具备3.3GPa 的超高强度，达到了近理论值E/20（其中，E 为材料的杨氏模量）。
如图1-1为超纳镁合金材料组织照片。
这种尖端新型材料的强度比现有超强镁合金晶体材料高出十倍，变形能力较镁基金属玻璃高两倍，并可发展成为生物降解植入材料。
然而，其制备方法的苛刻与复杂性往往限制了其实际应用。
镁基复合材料的制备技术目前国内外镁基复合材料的制备方法主要包括粉末冶金法、半粉末冶金法、揽拌铸造法、预制块－半固态揽拌铸造法、烙体分解沉积法、多道次揽拌摩擦加工法和化学气相沉积法等。
这些方法均可归纳为固相法、液相法、半固态法和大塑性变形法这四种类型。
1.固相法粉末冶金法是近年来工业生产常用的固相法制备复合材料的方法之一，至今己发展的相当成熟。
粉末冶金法的主要工艺包括：混料、冷压成型、烧结致密化及后处理。
粉末冶金法的主要优点：通过调节制备工艺可使增强体均匀分布；由于成型温度比基体的烙点低，故不会产生过量的界面反应；可完成高含量増强体的添加，对复合材料的成分进行自由设计。
但是也存在以下缺陷：比如生产周期较长，过程较复杂，也存在模具和粉体爆炸的危险。
2.液相法液相法是利用材料从液态到固态相变进行成型的一种方法，此方法需要将材料加热至全液态。
目前常用的液相法主要包括揽拌铸造法和烙体分解沉积法。
缺点：适用于熔点较低的金属合金。
3.半固态法半固态法是将材料加热至固相线和液相线之间，在半固态温度加入增强体的方法。
增强体受到摩擦和阻碍，避免其漂浮于烙体之上，并可通过机械揽拌获得较均匀地分散。
4.大塑性变形法大塑性变形法使材料产生剧烈的塑性变形，其平均晶粒尺寸一般在100nm 左右。
复合材料经过大塑性变形之后，其晶粒细小且性能优异。
大塑性变形法主要包括等径角挤压（ECAP）、高压扭转变形法（SPTS）、大扭转应变过程技术（STSP）和多道次揽拌摩擦加工技术P01。
图1-1超纳镁合金材料组织实验测试复合材料性能我选择了两篇来自南昌大学的两个实验，分别为氧化石墨烯增强镁基复合材料以及石墨烯纳米片增强镁基复合材料两个实验。
实验室制备复合材料基体原料均为AZ91镁合金粉，粒径10-100um；其化学成分（质量分数/%）为9.5Al、0.8Zn、0.4Mn、＜0.08其他元素，其余为Mg。
增强相材料分别为多层氧化石墨烯（MGO）和多层石墨烯纳米片（GNS）。
石墨烯纳米片，简称GNSs（Graphene nanosheets）或GNFs(Graphene Nano Flakes)，也称为碳纳米片CNFS(Carbonnanoflakes)或碳纳米壁CNWs(Carbonnanowalls),由单层碳原子平面结构石墨烯堆垛二次，厚度为纳米尺度的两维石墨纳米材料，其极端情况是单层石墨烯。
图为石墨烯纳米片SEM、TEM和AFM形貌。
图(a-b)中可观察到片状、褶皱和透明状石墨烯纳米片，且其平面尺寸普遍小于20μm。
经统计分析，GNPs平面尺寸平均值约为10μm，插图为石墨烯的特征衍射环。
图2.3(c)AFM形貌中，片状石墨烯纳米片清晰可见，随机量取其中一纳米片厚度(线条A)，其结果如图(d)所示：该石墨烯纳米片厚度大约5nm，按单层石墨烯厚度为0.335nm计算，可知该纳米片层数约为15层。
图2.3图2.4(a)中片状、透明、褶皱等典型的氧化石墨烯特征形貌清晰可见，插图为氧化石墨烯特征衍射环。
图2.4(b)中则可观察到一平面尺寸约为15um的氧化石墨烯，其褶皱形貌明显，表明所用GO较薄。
图2.4(c)中同样可观察到呈片状形貌的氧化石墨烯，随机测试其厚度(图中线条A)，结果如图2.4(d)所示：沿着线条A氧化石墨烯的厚度变化波动较大，这与氧化石墨烯呈褶皱形貌的特征相吻合，同时经多次厚度测量和统计发现，实验用氧化石墨烯的平均厚度大约为3nm。
该实验石墨烯含量为0.1%。
图４为AZ91合金及其复合材料热挤压后的显微组织、XRD图谱及拉伸曲线。
从图4a和图4b看出，两种合金晶粒形貌基本相似，都呈扁平状；经定量金相分析软件对微观组织金相分析计算，得出AZ91合金和GNS/AZ91复合材料晶粒平均等效直径分别为24.8μｍ和25.2μｍ。
结果表明，0.1％的GNS对AZ91合金的晶粒尺寸基本无影响。
从图4c看出，两种材料都是由α—Mg和β—Mg17Al12相组成。