Mg-Gd合金由于析出强化作用突出得到广泛深入研究,传统改善力学性能思路主要集中于添加合金元素促进析出强化机制,而新型改善方法则可向镁基体引入稳定纳米颗粒。本文主要通过原位反应成功合成硼化物或氮化物等增强相,并顺利制备性能优异的镁基复合材料。通过添加烧结Mg-MgB₂中间合金至纯镁熔体成功制备MgB₂增强镁基复合材料,同时Cu对促进MgB₂原位合成的作用比Zn效果显著。在Mg-B-Cu体系制备的镁基复合材料的Mg晶粒内部,存在约500nm典型六方状的MgB₂颗粒,MgB₂能够像Zr颗粒一样作为镁熔体凝固时的形核质点,有效促进镁基体晶粒细化。为解决分散性问题,通过粉末冶金工艺成功制备硼化物增强镁基复合材料,球磨12h的镁基复合材料内部组织更加细小均匀。添加PCA的镁基复合材料组织中存在大量尺寸为0.5-2um的白色方块状颗粒GdH₂。球磨12h复合材料明显比球磨9h试样抗拉强度更高,但是延伸率明显降低。其中,PCA-MM12h的屈服强度可达463MPa,延伸率为2.8%。PCA-MM12h的高强度主要来源于超细晶的细晶强化以及GdH₂和GdB₆细小颗粒弥散强化作用。为改善复合材料性能,在Mg-Gd镁合金基体添加不同含量BN,并通过先进粉末冶金工艺成功原位合成GdN纳米颗粒增强镁基复合材料。三种添加不同含量BN制备的镁基复合材料具备综合力学性能突出,其中Mg-18.8Gd-2%BN试样屈服强度为506MPa,抗拉强度为521MPa,延伸率为2.8%。这主要源于:（1）纳米晶或超细晶镁基体大量的晶界面积贡献显著的晶界强化作用;（2）高密度GdN纳米颗粒和β或β’析出相等增强相通过奥罗万位错环机制有效阻碍位错移动;（3）通过原位反应生成的良好界面可实现外加应力从基体向纳米颗粒的传递作用。