Al₂O₃颗粒增强铜基复合材料具有优良的导电性、导热性和稳定的高温力学性能,在电子电器与公共交通领域有着广泛的应用前景。由于Al₂O₃颗粒与Cu基体的润湿性较差,所以外加Al₂O₃颗粒与Cu基体的界面结合力较弱。机械合金化法是一种制备复合材料的新技术,受到国内外广大学者的普遍重视,它能克服Al₂O₃颗粒分散不均、与铜基体润湿性等问题,具有重要的研究意义。本文以Al-CuO为反应体系,采用机械合金化工艺制备了复合材料粉末,并通过放电等离子烧结技术制备了复合材料块体,研究了球磨工艺参数对复合粉末的微观形貌、相结构、点阵畸变的影响和烧结工艺参数对致密度、孔隙率、显微硬度的影响,并分析了烧结后的块体的物理力学性能与纯铜、外加Al₂O₃颗粒增强铜基复合材料的区别。实验结果表明,Cu、Al和CuO的体系球磨时,将首先发生Cu和Al固溶反应;而CuAl合金粉与CuO粉在球磨的过程中,铜基体中产生应力应变和晶格畸变、球磨30h后Al从铜基体中析出,生成纳米Al₂O₃颗粒。经TEM表征,生成的Al₂O₃类型为α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃。当放电等离子工艺参数为:烧结温度800℃,烧结压力为60MPa,升温速度为100℃/min,保温时间为10min时,制备出的块体纳米A1203颗粒增强铜基复合材料中存在大量的超细纳米晶。通过与外加的α-A1203和γ-A1203颗粒增强铜基复合材料相比,机械合金化的A1203颗粒增强铜基复合材料300℃较室温拉伸性能的下降率最低（22.7%）,其位伸性能呈现较好的温度稳定性。所有样品的断裂机制均为韧性断裂。几种不同类型的复合材料的导电导热性能与材料的致密度关系密切,样品致密度越大,传导性越好,显微硬度越大;γ-A1203增强样品致密度最高,使传导性更好。SPS烧结后原位生成的A1203颗粒增强铜基复合材料经烧结后的块体致密度最小,而导致传导性的测试结果不佳。