金属/树脂密度梯度材料是高分子功能梯度材料的一种，由于具有密度低、密度变化范围大、成型工艺简单的优点，在动高压物理研究中具有潜在的应用背景。本文选择环氧树脂（EP）为基体，高密度金属W为填料，确定W粉表面改性处理工艺参数，并对其表面改性机理进行研究。结合选定的固化工艺制备出表面改性W粉填充的W/EP复合材料，详细研究其声学、力学性能及尺寸稳定性，在选定W/EP复合材料制备工艺基础上结合压延法制备出W/EP密度梯度材料，并对其结构进行了详细表征。 ㈠通过W粉表面改性处理，改善W粉在环氧树脂中的团聚现象，实现了W粉在环氧树脂中的均匀分散。根据红外图谱及W/EP复合材料的密度分布曲线结果，本文W粉表面改性工艺参数确定为：改性剂为2wt.％KH550硅烷偶联剂，溶剂为95wt.％乙醇+5wt.％去离子水，溶液pH值控制为8～10。表面改性后W粉的物相和显微结构测试结果表明，偶联剂的引入对W粉的化学组成没有产生影响，偶联剂以化学键的形式存在于W表面，形成了5～10nm的吸附层。利用同一固化工艺制备出表面处理后的W含量为0～80wt.％的W/EP复合材料，相对密度都超过98％。W粉被环氧树脂充分润湿，两相材料界面结合紧密，无气孔等宏观缺陷，W粉和EP之间以机械混合形式存在。W/EP复合材料的尺寸稳定性满足W/EP密度梯度材料设计要求。在0～80wt.％的W/EP复合材料中，随着W含量的提高：密度由1.18g/cm3增加到4.34g/cm3，纵波波速的变化范围为2.85×103m/S～1.80×103m/S，密度和纵波波速变化趋势与预测结果一致。拉伸模量、压缩模量、及弯曲模量均增大；拉伸强度单调减小，压缩强度单调增加，弯曲强度先增大后减小。 ㈡在选定好的W/EP复合材料的制备工艺基础上，采用压延和叠层粘结工艺，制备出9层过渡层组成的密度梯度材料，样品整体致密，表面平整，无宏观裂纹。W元素沿着厚度方向呈梯度变化，密度低变化范围1.50g/cm3～4.60g/cm3。过渡层的厚度及密度测试结果表明制备出的W/EP密度梯度材料满足密度—厚度的设计要求。