核屏蔽材料对核能的安全应用有着至关重要的作用。对于要求轻量化和小型化的核反应堆动力装置,核屏蔽材料需要具备更优良的力学性能和更低的比重。因此,研发对γ射线和中子射线具有综合屏蔽能力,同时兼顾良好力学性能的结构功能一体化核屏蔽材料势在必行、前景广阔。本文设计并制备了B4C+W网/6061Al和Gd2O3+W网/6061Al复合材料。首先利用蒙特卡洛方法对复合材料的屏蔽性能进行了模拟设计,对照理想化处理的原子级别均匀混合复合材料以及存在形式为纤维单元的复合材料研究原材料不同参数、材料厚度和射线能量对屏蔽性能的影响,并分析了相应的屏蔽机理,计算了材料的屏蔽性能,进行了材料设计。计算结果表明若满足屏蔽性能指标要求材料对60Coγ射线的线吸收减弱系数大于0.35cm-1,对热中子的吸收率大于99%（25mm）,选择增强体钨网为150目,排列体积分数大于25%,B4C体积分数应大于4%,Gd2O3体积分数应大于0.33%。利用压力浸渗工艺制备了W网/6061Al复合材料,系统地研究了预热温度,预制体处理等工艺参数对复合材料影响,实验结果表明工艺优化后的复合材料致密度和硬度符合标准,显微组织和微观结构不存在明显缺陷,抗拉强度由159.3MPa提高至193.1MPa,断裂延伸率提高1%,材料断裂时存在纤维掺入复合材料后的所有能量耗散机制。研究了钨网体积分数、钨网目数以及中子屏蔽组元添加对W网/6061Al复合材料综合力学性能的影响,实验结果表明得到无中子屏蔽颗粒添加时,随钨网体积分数增大,复合材料强度提高但延伸率降低,当体积分数达到较高阈值后强度有所下降。随钨网目数增大,复合材料强度降低延伸率基本保持不变。Gd2O3的添加会产生团聚现象并与基体铝发生复杂的化学反应生成脆性相,B4C的添加同样材料内部分布出现团聚或沉积,难以达到均匀化,但抑制了界面反应的产生,提高了材料强度和断裂延伸率。