连续纤维增强铝基复合材料以其高的比强度、比刚度、低的热膨胀系数及高热导率等优异的性能,在航空航天领域显示出巨大的应用潜力。复合材料在航空航天领域中应用时必须要考虑宇宙空间中的环境因素尤其是冷热交变对材料性能的影响。本文采用压力浸渗法制备了体积分数为55%的单向M40J/LF6复合材料,并对复合材料进行冷热循环实验(-70℃～120℃和-196℃~120℃),利用扫描电镜、透射电镜、硬度计和万能电子拉伸机等手段,研究了经不同次数冷热循环后材料的微观组织、力学性能以及断裂失效机制。M40J/LF6复合材料退火态的显微组织中位错稀少,界面存在Al3Mg2亚稳相和Al58Mg42相。随冷热循环次数的增加,纤维与基体界面处形成微裂纹并扩展,扩展速率逐渐减慢最后趋于不变;基体中位错密度呈先增加后减少再增加的趋势。力学性能测试结果表明,随着冷热循环次数的增加,复合材料的抗弯强度呈先上升后下降再上升的波动趋势;硬度呈先降低后升高再降低的波动趋势;弹性模量则是先升高了20%后逐渐降低,降至170GPa左右时趋于平稳。通过扫描电镜对冷热循环后复合材料的弯曲断口观察表明,随着冷热循环次数的增加,纤维拔出量逐渐增多最后趋于不变,说明复合材料的界面结合随循环次数的增加逐渐减弱最后趋于稳定。冷热循环过程中,复合材料部分界面由于纤维与基体热膨胀系数存在差异而形成微孔或微裂纹,导致复合材料界面结合减弱,是复合材料强度下降的主要原因;复合材料强度回升现象则与基体中位错密度的增殖有关。