自被发现以来,碳纳米管（CNTs）凭借其独特的结构与性能已成为复合材料理想的增强相。镁基复合材料具有密度低、比刚度高、比强度高、易回收等诸多优点,在航空航天、医疗、电子等领域具有广泛的应用前景,但仍存在高温强度低、抗蠕变性和耐磨性差等不足。因此,探讨利用CNTs增强镁基复合材料的制备与性能具有重要意义。本文阐述了当前采用CNTs增强镁基复合材料的研究进展和存在的问题,以Ni为催化剂、采用化学气相沉积法（CVD）在三种粒度的Al₂O₃颗粒上合成出均匀分散、形貌良好的CNTs,探讨了在不同粒度Al₂O₃载体上合成CNTs的工艺因素,并通过粉末冶金-热挤压工艺制备了CNTs/Al₂O₃联合增强镁基复合材料,研究了复合材料的组织与力学性能,通过性能对比优选出增强效果最佳的复合增强相。创新点在于借助Al₂O₃颗粒间接实现CNTs在镁基体中的分散,同时利用CNTs合成载体Al₂O₃颗粒的增强相作用,实现CNTs和Al₂O₃对镁基体的联合增强。采用沉积-沉淀法制备催化剂前驱体,经过煅烧、还原制得Al₂O₃颗粒负载的Ni催化剂;以乙炔作为碳源、氩气作为载气,采用CVD法在1μm、23μm和100μmAl₂O₃颗粒上合成CNTs,研究了合成温度、Ni催化剂含量及反应气体比例等工艺条件对CNTs合成效果的影响。结果表明,以三种不同粒度（1μm、23μm和100μm）Al₂O₃颗粒作为Ni催化剂载体时,在合成温度650℃、Ni含量4wt.%、反应气体比例V_Ar:V_C2H2=10:1条件下,能够在Al₂O₃载体表面合成形貌良好、结构完整、分散均匀、热稳定性和石墨化程度高的CNTs。分别利用三种不同粒度Al₂O₃颗粒合成的CNTs/Al₂O₃原位复合结构为增强相,采用粉末冶金-热挤压工艺制备了CNTs-Al₂O₃/Mg复合材料,并对复合材料的组织和性能进行研究。结果表明:CNTs/（1μm）Al₂O₃/Mg复合材料的致密度高于其它二者,增强相加入含量为4wt.%时达到最高;CNTs/（1μm）Al₂O₃复合增强相对镁基体硬度和抗拉强度的提升最为明显,增强相加入含量为4wt.%时复合材料的硬度比纯镁提高了83.8%,抗拉强度比纯镁提高了26%。CNTs/Al₂O₃复合增强相对镁基体的增强主要通过细晶强化、位错强化、载荷强化等综合作用实现。