镁合金易氧化、化学活性高等特性导致难以采用粉末冶金等固态法制备大尺寸复合材料。因此，镁基复合材料的制备技术成为限制其发展及应用的核心瓶颈。针对传统“外加法”石墨烯复合与分散难的特点，申请人提出一种高效实现石墨烯在镁基体中的复合与分散的新型原位液态冶金工艺。首先，通过利用CO2在镁熔体中原位气液反应合成石墨烯，阐明了气泡尺寸、搅拌速度等核心参数对石墨烯生成速度与转化效率影响规律。其次，通过对石墨烯表面氧化镁纳米颗粒的原位修饰，调控石墨烯在镁熔体及凝固过程受力状态，突破高体分石墨烯增强体在镁熔体中的分散难的技术瓶颈，实现复合材料的构型化设计。申请人揭示了石墨烯合并与分散规律，创新性的提出一种新型构型化设计思路，扩展了石墨烯增强镁基复合材料制备理论基础，为构件加工成型提供了材料准备。我们制备出的产品在强度，尺寸稳定性，电磁屏蔽等性能方面展现出了巨大的优势，解决了相关材料的卡脖子问题，目前我们能够进行多种类型复杂构件定制化生产。相关产品在人工智能，航空航天提供了关键材料支撑。同时在汽车，医疗器械等民用领域也具有广泛的应用前景。