与其它超导体相比,MgB₂在低成本高性能线材的制备和应用方面具有广阔的前景。但MgB₂存在着临界电流密度在高场下衰减过快的问题,大大限制工业级的应用。本文以提高MgB₂在高场下的载流能力为出发点,通过化学掺杂/添加的方法提高临界电流密度,完成的主要内容和取得的主要结论如下:（一）选择两种不同的石墨烯[还原氧化石墨烯（RGO）和纳米石墨烯片（GNP）]作为MgB₂块材的掺杂剂,研究掺杂不同量的石墨烯对MgB₂晶体结构、微观形貌和超导性能的影响,发现两种适量的石墨烯掺杂均可以提高MgB₂在高场下的临界电流密度,并得到各自最优掺杂比;（二）总结RGO和GNP的掺杂效果,通过比较发现GNP掺杂具有更多的优势:（1）没有杂相MgB₂C₂的生成;（2）超导转变温度降低更小的幅度（3）在整个磁场范围内具有更高的临界电流密度;（4）GNP成本低,价格仅为RGO的十八分之一。因此,基于以上优势,选择GNP作为MgB₂线材的掺杂剂;（三）研究不同的热处理温度（650℃⁹00℃）对掺杂1 wt%GNP的MgB₂线材超导性能的影响,发现热处理温度对MgB₂线材的微观形貌和超导性能有显著的影响,其中700℃热处理的Mg B₂线材具有最高的临界电流密度和最强的磁通钉扎能力,根据D.Dew-Huhes磁通钉扎模型确定其主要钉扎类型为晶界钉扎;（四）为避免掺杂时引入其它杂质元素,选择Mg-B体系中的Mg B₄作为添加剂,研究添加不同量的MgB₄对MgB₂晶体结构和超导性能的影响,发现添加MgB₄对MgB₂晶体结构几乎不产生影响,对超导转变温度的影响也不大,同时明显的提高MgB₂在高场下的临界电流密度,TEM和磁通钉扎分析表明,MgB₄作为点钉扎提供有效的磁通钉扎中心进而提高MgB₂在高场下的载流能力,这也为以后添加剂的选择提供新的思路;（五）基于MgB₂块材中的MgB₄可以提供有效的磁通钉扎中心,在MgB₂线材中添加了更高纯度的MgB₄,研究发现添加MgB₄的MgB₂线材超导转变温度没有发生变化,并且在整个磁场下的临界电流密度也得到提高,表明MgB₄除可以提供磁通钉扎中心还可能促进MgB₂的均匀分布和增加晶间连接性。值得注意的是,与添加MgB₄的MgB₂块材相比,添加MgB₄的MgB₂线材低场下的临界电流密度也得到提高,这与添加剂MgB₄的纯度有关,过多的杂质堆积在晶界大大限制了MgB₂在低场下的载流能力。