本文采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和差示扫描量热仪(DSC)等实验手段系统研究了机械合金化制备的Al-Pb、Ag-Cu、Fe-Cu二元互不溶体系纳米相复合合金中相的长大行为。 首先，综述了纳米相复合合金的研究进展，着重介绍了单相体系中的晶粒长大和两相体系中第二相颗粒的Ostwald熟化动力学理论及其影响因素，并简述了两相体系中纳米尺度的第二相颗粒熟化的研究进展。 利用XRD、SEM、TEM和STEM研究了高能球磨制备的Al-10％Pb纳米相复合合金中小体积分数相Pb的熟化和添加合金元素Cu后对Pb相熟化的影响。结果表明纳米相Pb的熟化可以用LSW理论来描述。但是Pb相的长大激活能显著的低于常规多晶材料中溶质原子(Pb)在溶剂基体(Al)晶格中扩散的激活能，而接近于溶剂基体(Al)的晶界自扩散激活能。这主要是由于纳米相复合合金中的熟化机制与常规两相合金不同所引起的。在纳米相复合合金中，溶质原子的迁移以沿溶剂基体的晶界扩散为主，纳米相基体高的晶界分数促进了扩散的进行。添加合金元素Cu后降低了纳米相Pb的熟化速率，这与Cu在Al和Pb相的界面偏聚，降低了Al/Pb的界面能有关。 在较高的温度下退火后，部分区域出现了Pb相的异常长大。对于异常长大区域，Pb相的颗粒尺寸十分不均匀，出现了一些异常大的Pb颗粒。为了获得初始尺寸相对大的Pb相，将球磨制备的Al-10％Pb合金进行预退火处理。结果表明预处理后的Al-10％Pb合金中也出现了Pb相的异常长大。Pb相的异常长大是由于不同颗粒在单轴冷压过程中所受到的应变不同引起的。添加Cu后，Pb相的尺寸均匀，这说明Pb相的异常长大被抑制。这是由于富Cu相作为第二相粒子，在熟化过程中对Pb的迁移起到了钉扎作用，这抑制了Pb相的异常长大。添加Cu后，纳米相Pb的熟化仍然可以用LSW理论来描述，但是在熟化速率曲线中出现折点，退火初期Pb相的熟化速率大于退火后期Pb相的熟化速率，这是由于熟化过程中溶质原子扩散机制的改变所引起的。在熟化初期溶质原子的迁移以沿溶剂基体的晶界扩散为主，而熟化后期溶质原子的迁移以沿溶剂基体的晶格扩散为主。晶格扩散比晶界扩散难于进行，因而退火初期的熟化速率大于退火后期的熟化速率。预处理后的Al-10％Pb-4.5％Cu合金中Pb相的熟化速率明显的大于未预处理的Al-10％Pb-4.5％Cu合金中Pb相的熟化速率。这主要是由于预处理后熟化的驱动力增加所引起的。 此外，采用高能球磨方法在Ag-Cu二元系制备了纳米晶过饱和固溶体Cu(Ag)和Ag(Cu)。退火后过饱和固溶体发生分解，形成了纳米尺度的Ag和Cu两相共存的纳米相复合合金。与Al-Pb纳米相复合合金相似，Ag-Cu纳米相复合合金中小体积分数相的熟化也可用LSW理论来描述，并且小体积分数相的长大激活能也低于常规多晶材料中溶质原子在溶剂基体晶格中扩散的激活能，接近于溶剂基体的晶界自扩散激活能。Ag-Cu纳米相复合合金中基体相的长大可以用单相纳米晶材料的长大方程来描述，以晶界扩散为主。基体相的长大激活能低于常规多晶材料的晶界自扩散激活能，这是由于纳米相复合合金高的界面分数所引起的。 此外，在Ag-Cu二元系中，Ag和Cu作为小体积分数相时的长大激活能均大于Ag和Cu作为基体相时的长大激活能。在纳米相复合合金中，溶质原子首先沿溶剂基体的晶界扩散，然后沿溶剂基体的晶格扩散，而基体相的的长大以基体的晶界自扩散为主。溶质原子在溶剂基体晶格中扩散的激活能大于溶剂基体的晶界自扩散激活能，因而Ag和Cu作为小体积分数相时的长大激活能均大于Ag和Cu作为基体相时的长大激活能。 最后，研究了反复的充磁和退磁处理对Fe-Cu纳米相复合合金中相长大行为的影响。采用高能球磨方法在Fe-Cu二元系中制备了纳米晶过饱和固溶体Fe(Cu)，退火后过饱和固溶体发生分解，形成了纳米尺度的Fe和Cu两相共存的纳米相复合合金。与Al-Pb、Ag-Cu纳米相复合合金相似，Fe-Cu纳米相复合合金中小体积分数相Cu的熟化也可用LSW理论来描述，并且Cu的长大激活能低于常规多晶材料中溶质原子(Cu)在溶剂基体(Fe)晶格中扩散的激活能，接近于溶剂基体(Fe)的晶界自扩散激活能。与Ag-Cu纳米相复合合金相似，Fe-Cu纳米相复合合金中基体相Fe的长大也可用单相纳米晶材料的长大方程来描述，其长大激活能低于常规多晶Fe的晶界自扩散激活能。反复的充磁和退磁处理后，磁性组元Fe的长大激活能略有下降，而非磁性组元Cu的长大激活能显著下降。