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一种钛颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其主要是先将镁粉和钛粉通过高能球磨20～50小时制备成纳米晶复合材料粉末，随后在室温下用4～6GPa的压力固化成纳米晶复合材料块体，然后对固化块体在300～350℃进行一次除气预退火，再在400～500℃进行二次再结晶退火，得到钛颗粒增强镁基复合材料块体。本发明制备工艺简单、成本低廉，制备的材料组织致密，制备的钛颗粒尺寸细小，均匀地分布在基体晶粒内部，且钛颗粒与镁基体间的界面干净、结合良好，强化作用显著。同时钛颗粒的含量可控。