本文以减少或消除Al-Ti-C体系在原位反应过程中容易形成的条块状中间相Al₃Ti为主要目的,选择Al-Ti-C-CuO体系,以6063铝合金为基体,采用原位近液相线铸造方法制备原位TiC·Al₂O₃/铝基复合材料。通过进行热力学试验及计算,分析反应体系热力学可行性,在此基础上,采用光学显微镜、X-射线衍射和扫描电子显微镜以及能谱仪等方法分析Al-Ti-C-CuO体系原位反应产物物相、尺寸、形貌以及所制备的原位铝基复合材料的组织形貌、晶粒尺寸等,系统分析了Al-Ti-C-CuO体系在铝合金熔体中的反应过程、反应产物强化机理,制备工艺参数对Al-Ti-C-CuO体系在铝合金熔体中的反应过程的影响以及对所制备的原位铝基复合材料的微观组织的影响,确定了在实验室条件下制备原位TiC·Al₂O₃/铝基复合材料较合适的工艺参数。具体结果如下:Al-Ti-C-CuO体系原位反应过程为:Al粉迅速熔化包裹Ti,C以及CuO粉并与Ti发生反应生成Al₃Ti放出热量,与此同时,Al与CuO发生铝热反应,生成Al₂O₃颗粒并放出大量热,提高溶体温度,高温改善C与铝合金熔体的润湿性并促使自蔓延反应初期形成的Al₃Ti溶解,Ti与C反应生成TiC颗粒。Al-Ti-C-CuO体系原位反应生成的TiC颗粒直径在1μm左右,多数呈球状,少数呈八面体状,Al₂O₃颗粒呈规则球状,直径1μm左右,条块状相Al₃Ti尺寸较小。原位TiC·Al₂O₃/铝基复合材料的强化机理为细晶强化和弥散强化。当预热温度为1000℃,反应物成型压力为10MPa,稀释剂Al占预制块质量40%,预制块中各组分摩尔比为Al:Ti:C:CuO=2.5:1:1.2:0.5时,添加预制块质量0.6%的La₂O₃,Al-Ti-C-CuO体系原位反应生成的TiC、Al₂O₃颗粒数量多且弥散分布,TiC颗粒多数为球形,Al₂O₃颗粒均为规则球形,没有生成条块状Al₃Ti。所制备的原位TiC·Al₂O₃/铝基复合材料的组织均匀,晶粒较小,硬度为32.8HBW（6063铝合金硬度为16.8HBW）。