鉴于传统单相材料的缺点,如陶瓷颗粒硬度高,强度大,抗磨损性能好,且高温性能较稳定,但较脆且密度高;而金属材料塑性好,密度低但强度较差,所以本实验选择用氧化铝颗粒和纯金属铝做为起始原料,结合两种材料各自的优点,制备出性能比较优异的复合材料。本文利用X射线衍射、透射电镜、热分析及光谱分析等方法研究了机械处理对纳米氧化铝的相变和电子结构的影响,并探讨了不同粒径的氧化铝颗粒增强铝基复合材料的制备工艺及其对力学性能影响,得出如下结论:1.球磨引起纳米γ-Al2O3—α-Al2O3相变温度降低,相变激活能最大降低210KJ/mol。并在γ-Al2O3纳米粉体上观察到较强的紫外发光,而且发光强度随辐照剂量增加而漂白。初步将它归结为自陷激子或束缚激子以及来自F心和杂质的发光;2.研究了球磨对不同体积比的纳米Al2O3p与Al的复合粉体的微结构和各相分布的影响,并获得了均匀的复合粉体;3.采用两步加压烧结方法,成功制备了不同体积比及不同粒径的Al2O3p增强的Al基复合材料,且其致密度比传统方法有了很大提高,均可达95%。与亚微米增强体相比较,纳米陶瓷增强复合材料的机械性能比基体有了更大的提高;4.15%volAl2O3p(100nm)/Al金属基复合材料(MMC)的屈服强度可达465MPa,且塑性较好。增强相的影响随陶瓷颗粒的粒径减小和体积比的增加而增强。材料的硬度及抗磨损能力随粒径和增强相体积比的变化规律与屈服强度相同。实验结果与Orowan理论和Hall-Petch关系吻合很好。