背景及概述[1][2]
氮化鎂的化學式Mg3N2，綠黃色粉末或塊狀物，相對密度為2.712，800℃時分解，在真空中700℃時升華，氮化鎂為離子型化合物，在水中迅速水解。溶于酸，不溶于乙醇：
氮化鎂的用途十分廣泛。氮化鎂在制備高硬度、高熱導、耐磨、耐腐蝕、耐高溫的新型陶瓷材料氮化硼、氮化硅的固相反應中是不可缺少的燒結助劑；氮化鎂在核燃料的回收、鎂合金熔體的凈化和在生成 hBN 反應中的催化等方面都有重要的作用。另外Mg3N2作為添加劑可以有效的脫硫增礬，從而提高鋼材的密度、強度、拉力及承受力。
制備[2]
目前氮化鎂的制備主要方法有鎂粉直接與氮氣反應法、鎂在氮等離子流中與氮反應法、在氮氣氛下鎂線圈爆炸法、低壓化學氣相成積法、自蔓延高溫合成法、納米氮化鎂合成法等；最近G. Soto等人采用脈沖激光淀積的方法，在分子氮的環(huán)境中在 Si 襯底上制備同不同 Mg∶N 配比的無定型的氮化鎂薄膜。這些方法因或成本高、或工藝流程長、或設備操作復雜、或氮化鎂的產率比較低等缺點，而限制了其工業(yè)化的生產。
雖然鎂粉直接與氮氣反應有工業(yè)價值，但氮化鎂粉末的生產需要較高的反應溫度和較長的反應時間，且顆粒的形狀不完整又容易結塊，達不到工業(yè)質量要求。由于 NH3比 N2更易分解成為帶有斷鍵的N-，并且分解出的H2對MgO 的形成有抑制作用，故可以用氨氣作為氮源。陳發(fā)勤等以液氨為氮源，采用鎂粉直接氮化法制備氮化鎂粉末，可以得出以下結論：通過熱力學分析可知液氨比氮氣更容易與鎂粉反應而制備氮化鎂；在600℃、氨氣氣氛下保溫1h，然后升溫到800℃，氨氣流量500ml/min，氮化時間1h，可以制備出純度高、粉末粒子均勻的高質量氮化鎂粉末 。
應用 [3]
鎂及鎂合金是迄今在工程應用中最輕的金屬結構材料，近年來變形鎂合金的塑性 成形技術已經成為世界鎂工業(yè)的重要研究領域，鎂基合金在能源短缺的未來將占有更加重要的地位。目前，鎂基合金在航空航天、汽車、電子產品、建筑工業(yè)以及日常生活中都是不可或缺的重要材料。但是鎂基合金在應用廣泛的同時也存在著自身的弱點，如硬度、強度較低，同時熔點也比鋼等常用金屬低。如何提高鎂合金的塑性成形能力已成為鎂合金研究的 熱點，因此，尋求有良好的硬度、強度的同時，又具有高的比強度和比剛度，具有重要的學術與工業(yè)應用價值。
近年來隨著開發(fā)高端其產、機電產品的要求，對鎂基合金的力學性能的要 求需要進一步提高，采用顆粒增強鎂基合金材料能夠同時發(fā)揮鎂基合金基體與增強相的優(yōu) 勢，顯著提高鎂基合金的強度、彈性模量、硬度及耐磨性。同時顆粒增強鎂基合金材料因其 成本低廉，強度、剛度高，在先進制造等現(xiàn)代工業(yè)化生產領域有廣泛的應用前景。
基于上述目的，采用在鎂基合金中添加無毒、無污染的氮化鎂-納米管顆粒來增強鎂基合金材料的強度，獲得良好的韌性和硬度，同時，導電和導熱性能得到有效提高。基體材料鎂基合金的化學成分及質量分數為：鎂Mg：90-98，剩余成份為鋁Al。針對鎂基合金性能提高的專利，我國現(xiàn)有的鎂基合金在專利200880017616.2中，通過添加銦、鈧、釔等貴金屬和2-3%的稀土金屬，熔煉完畢后試樣晶粒尺寸小于或等于3微米，該發(fā)明添加貴金屬元素含量較多=高，制造成本高昂。在專利201210324168.9 中，選擇具有提高Mg合金非晶化形成能力的（Er,Cu,Ag）作為合金化元素，選用普通熔鑄和熱擠壓方法制備該合金材料，再經過熔鑄和擠壓獲得鎂基合金。上述合金均有稀有金屬的添加，雖然能提高鎂基合金材料 的韌性、硬度和耐磨性，但是增加了鎂基合金的熔煉成本，同時，要達到更高的強度和耐磨性，需要進一步進行深入研究。
CN201610474622.7提出了一種加工工藝穩(wěn)定、生產成本低廉、無污染排放、可在常規(guī)熔煉條件下組織生產的氮化鎂-碳納米管顆粒增強鎂基合金材料的制備方法， 較傳統(tǒng)的鎂基合金材料的強度、韌性、硬度和耐磨性大幅提升。因此，通過添加氮化鎂-碳納米管顆粒反應增強鎂基合金材料力學性能的目的。
主要參考資料
[1] 中國中學教學百科全書·化學卷
[2]陳發(fā)勤,譚敦強,李建國,陳強.氣流法制備氮化鎂工藝研究[J].粉末冶金工業(yè),2010,20(04):15-18.
[3]CN201610474622.7 一種氮化鎂?碳納米管顆粒增強鎂基合金材料的制備方法