MgB₂的超导转变温度为39 K,可以摆脱昂贵的液氦制冷技术而使用,因此相比于传统低温超导体其应用成本较低。但MgB₂的本征磁通钉扎中心不足,使其临界电流密度在磁场中迅速降低,限制了其推广应用。晶界为MgB₂的本征钉扎中心,化学掺杂可在材料中诱导非本征钉扎中心的产生。MgB₂钉扎中心的类型可分为点钉扎中心、面钉扎中心（二维钉扎中心）和体钉扎中心。钉扎中心的类型、尺寸、分布等影响样品的磁通钉扎力、连接性以及磁场载流能力（J_c（H））。点钉扎中心钉扎作用小,且只能与单根磁通线相互作用;体钉扎中心较严重地破坏样品的连接性,实用性差;二维钉扎中心钉扎作用强,可同时与多根磁通线相互作用,且对样品的连接性影响较小,故可高效地提高样品的磁通钉扎能力。钉扎中心在样品中的聚集也会破坏材料的连接性,不利于提高J_c（H）。为提高MgB₂的磁场载流能力,需要在材料中构筑均匀分布的二维钉扎中心,提高样品的磁通钉扎力,同时保持样品较好的连接性。本研究分两个部分,首先通过间苯二酚和甲醛在硼粉表面的聚合及热解制备了碳包覆的硼粉（B@C）,以其制备了MgB₂超导块体并分析了样品的微观结构、转变温度、临界电流密度、不可逆场以及磁通钉扎机制等。结果表明,均匀的碳包覆层在制备MgB₂的过程中原位产生了原子取代（C原子取代B原子）,同时引入了二维碳层结构作为钉扎中心,二维钉扎中心钉扎作用较强且对样品的连接性影响较小,可显著提高样品在磁场中的临界电流密度。其次,本研究将以上结果与利用石墨烯包覆硼粉（B@G）和石墨相氮化碳包覆硼粉（B@CN）制备MgB₂的研究结果进行了比较,分析了不同二维材料及不同的包覆手段对MgB₂的微观结构、转变温度、临界电流密度、不可逆场以及磁通钉扎机制等的影响。结果表明,三种二维材料包覆硼粉均在制备MgB₂的过程中诱导了二维钉扎中心的产生,提高样品的钉扎力以及J_c（H）,其中包覆手段及二维材料的种类影响钉扎中心分布的均匀性以及样品的连接性。B@C与B@G和B@CN相比包覆层较均匀、与硼粉的接触较充分,在对应的MgB₂样品中产生了更加充分的原子取代和分布较均匀的二维钉扎中心;石墨烯在MgB₂制备过程中可引导MgB₂晶粒的生长,提高样品的连接性;石墨相氮化碳在MgB₂制备过程中伴随着自身分解及与硼粉反应等副反应,在材料中产生了纳米颗粒状杂质相,可作为点钉扎中心,但同时在样品中留下了较大尺寸的杂质相,破坏样品的连接性。综上研究结果可知,提高MgB₂的磁场载流能力需要在材料中引入钉扎中心,同时维持材料较好的连接性,在材料中构筑均匀分布的二维钉扎中心可实现这一点,进而提高样品的磁场载流能力,推动MgB₂超导体的实用化发展。