本文以高强度、高导电和高耐磨性金属基复合材料为应用背景，对Cu-纳米TiB₂原位复合材料的制备工艺、组织结构及性能进行了研究。论文主要探讨了不同的材料制备工艺和TiB₂含量对Cu-纳米TiB₂原位复合材料微观结构和性能、特别是摩擦学性能的影响规律，以寻求最佳的材料制备工艺，满足Cu基复合材料高强度、高导电性以及优良摩擦磨损性能的要求。 从热力学的角度出发，探讨了TiB₂陶瓷相颗粒在Cu基体中原位生成的热力学条件。采用液相／液相原位反应法和固相／固相原位反应法，通过控制工艺流程和实验参数，制备出了Cu-纳米TiB₂原位复合材料。 采用金相光学显微镜、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和能谱仪（EDS）等对液相／液相和固相／固相原位反应法制备的Cu-纳米TiB₂原位复合材料的微结构进行了系统的观察，对原位生成的TiB₂纳米陶瓷相颗粒的形貌特征、形成机理做了较为详细的分析，并对冷加工变形的Cu基复合材料中TiB₂的分布情况进行了分析。结果表明，通过液相／液相和固相／固相原位反应法生成的TiB₂颗粒大小为10～20nm，在基体中均匀弥散分布，并且和基体之间的界面清洁，无界面生成物出现；形变加工工艺使TiB₂颗粒在Cu基体中呈方向性排布。 在Cu-纳米TiB₂原位复合材料微结构分析的基础上，研究了不同原位加工方法制备的Cu基复合材料的机械性能和电学性能，探讨了TiB₂含量及热处理工艺对Cu基复合材料的机械性能和电学性能的影响规律和作用机理。在实验范围内，Cu基复合材料的硬度随TiB₂含量的增加而逐渐增大；Cu基复合材料的强度随TiB₂含量的增加而不断增大，存在峰值强度。Cu-纳米TiB₂原位复合材料的电导率随TiB₂含量的增加而逐渐减小。 利用MMW-1型销—盘式磨损试验机研究了Cu-纳米TiB₂原位复合材料的干滑动摩擦磨损行为。探讨了施加载荷和滑动速度的改变对Cu基复合材料摩擦系数和磨损率的影响，并用扫描电子显微镜（SEM）对其磨损表面形貌进行了观察分析。研究表明，Cu-纳米TiB₂原位复合材料的摩擦系数和磨损率随TiB₂含量增加而减小。浙江大学硕士学位论文摘要载荷和滑动速度影响Cu一纳米TIB:原位复合材料的摩擦系数和磨损率，其磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损。 在电接触滑动磨损试验机上进行了Cu一纳米TIB:原位复合材料的电接触滑动磨损实验。探讨了电流条件对Cu基复合材料滑动磨损性能的影响规律，并对其在电流作用下的磨损行为和机理进行了分析。结果表明，液相/液相法制备的Cu一纳米TIBZ原位复合材料的磨损率随电流的增加而增大:在相同电流条件下，Cu基复合材料的磨损率和基体中TIBZ含量近似成线性递减关系，TIB:的存在改善了Cu基复合材料的电接触滑动磨损性能;其磨损机制主要有粘着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损。 综上所述，采用原位反应法生成的纳米TIBZ陶瓷相颗粒使Cu基复合材料的机械性能获得很大的提高。同时，纳米TIBZ颗粒存在有效改善了Cu基复合材料的摩擦学性能。