镁基复合材料因具备轻质高强等诸多优异特性,在航空航天、汽车工业及电子产品等领域拥有十分可观的应用前景。然而,其在工业上的广泛应用仍然受到强度有限和损伤耐受性低的限制。近年来,越来越多的研究开始通过在材料内部引入韧性相来提高材料性能,这种非均匀材料的设计思路对改善金属基复合材料强韧性匹配关系具有良好的效果,有效地提高了材料宏观性能。本文通过高能球磨结合真空烧结的方法制备出具有不同软相尺寸的非均匀镁基纳米复合材料,并对其微观结构和压缩性能进行了分析,重点研究了软相尺寸对镁基纳米复合材料破坏方式的影响。主要研究内容与结果如下:1.通过传统的粉末冶金方法制备了致密的SiC/Mg纳米复合材料,并通过SEM、EDS、XRD等手段对不同软相尺寸的SiC/Mg纳米复合材料的物相组成和微观结构进行分析。结果表明:不同软相尺寸的SiC/Mg纳米复合材料物相组成基本一致,XRD结果显示材料中除了少量Mg2Si和Mg O外,无其它杂质相;材料的硬相主要由纳米增强体颗粒和镁组成,软相主要由纯镁基体组成;统计分析三种SiC/Mg纳米复合材料的平均软相尺寸分别约为3μm、4.5μm、16μm。2.对不同软相尺寸SiC/Mg纳米复合材料进行准静态压缩性能测试,分析软相尺寸对材料性能的影响;并通过纳米压痕测试对材料不同微观组织的力学性能进行测试分析。结果表明:软相尺寸会显著影响材料的压缩性能,平均软相尺寸由16μm降低至3μm,材料的抗压强度和失效应变分别提高了约26.5%和40.4%达到了397.6 MPa和52.5%。不同软相尺寸的非均匀复合材料中软硬相弹性模量存在明显差异,软相尺寸较小的非均匀复合材料中硬相和界面的弹性模量明显高于软相尺寸较大的非均匀复合材料。3.通过对软相尺寸不同的SiC/Mg纳米复合材料裂纹扩展行为和断口等进行分析,研究了软相尺寸对材料断裂行为的影响。结果表明:软相尺寸显著影响材料的断裂方式。在平均软相尺寸为3μm的SiC/Mg纳米复合材料的压缩过程中,裂纹在硬相区萌生,然后产生大量微裂纹,材料最终以多条剪切带形式断裂破坏;在平均软相尺寸为16μm的SiC/Mg纳米复合材料的压缩过程中,裂纹在软硬相界面处萌生,然后扩展桥接形成主裂纹,材料最终沿与压缩方向呈45°的断裂面破坏。软相尺寸较小的SiC/Mg纳米复合材料在压缩过程中产生大量的微裂纹是其韧性相对较好的主要原因。