传统陶瓷颗粒增强铝基复合材料具有较高强度,较低塑性。由于陶瓷颗粒的加入,阻碍复合材料塑性变形,使复合材料的强度提高,但是一旦陶瓷颗粒与基体边界萌生裂纹,裂纹容易连通和扩展,使复合材料的塑性降低,因此国内外在复合材料增韧方面的研究是研究热点,其中通过陶瓷颗粒在基体中的周期性非均匀分散被证明是有效的增韧手段。由于7075铝合金相对其他牌号铝合金强度最高,且纳米级Al₂O₃价格低廉,因此本文采用7075铝合金和纳米Al₂O₃作为基体和增强相。本文为了获得一种高强度、高韧性及低成本的铝基构型复合材料,设计出在Al₂O₃p/7075铝基复合材料中加入或形成粗颗粒,通过机械球磨混粉、冷压成块、真空烧结和挤压工艺,制备出一种纤维状铝晶粒增韧的纳米Al₂O₃p/7075铝基构型复合材料。复合材料的烧结工艺、挤压工艺及不同粗颗粒含量对复合材料的微观组织、致密度、弹性模量、硬度和压缩强度、压缩断裂变形率进行研究。具体研究内容及结果如下:通过研究620℃、630℃、640℃温度空气中烧结、烧结时间0 min、10 min、30 min、60 min对纳米Al₂O₃p/7075铝基构型复合材料微观组织的影响,对比真空烧结对复合材料的影响,确定最佳的烧结工艺。研究表明:随着烧结温度的提升和烧结时间的延长,复合材料中基体重熔增多,且组织越均匀。空气中烧结,铝液存在外渗现象,造成复合材料内部出现大量孔洞,而真空条件烧结铝液却没有外渗现象。通过研究温度烧结（620℃、630℃、640℃烧结,烧结60 min,挤压比4:1）对纳米Al₂O₃p/7075铝基构型复合材料组织和性能的影响。研究表明:致密度均在98%以上,硬度、压缩强度和弹性模量相对基体均提高;640℃烧结构型复合材料的断裂变形率为15.9%,相对于均质复合材料断裂变形率提高38.7%;根据构型复合材料压缩断口分析表明,构型复合材料的断裂方式为脆性断裂中的解理断裂,热处理后并未改变复合材料的断裂方式。通过研究挤压比（挤压比为8:1、4:1,620℃、630℃、640℃烧结,烧结60 min）对纳米Al₂O₃p/7075铝基构型复合材料组织和性能的影响。研究表明:烧结温度相同,随着挤压比的增大,构型复合材料致密度进一步提升,致使材料的硬度、弹性模量、抗压强度和塑性都有所提高,构型复合材料的压缩强度和材料的断裂变形率均提高,其中630℃烧结挤压比为8:1的构型复合材料抗压强度为874.1 MPa,断裂变形率为20.7%。结合复合材料组织及断口形貌分析,随着挤压比的增大,复合材料的断裂方式并没有改变。通过研究粗颗粒含量（粗颗粒含量为5 wt%、10 wt%、15 wt%,475℃烧结,烧结时间360 min,挤压比4:1）对纳米Al₂O₃p/7075铝基构型复合材料组织和性能的影响。研究表明:随着粗颗粒含量的增加,材料硬度下降,材料内部出现孔洞,材料致密度略有下降,导致材料抗压强度也随之下降,构型复合材料的压缩强度先降低后趋于平稳、材料的断裂变形率逐渐增加、材料硬度逐渐降低,直接添加粗颗粒和高温烧结工艺相比,直接添加粗颗粒必然会使材料抗压强度降低,而直接高温烧结工艺抗压强度先升高后降低,且断裂变形率大部分比直接添加粗颗粒高得多。其中15%粗颗粒含量时复合材料的抗压强度为775.9 MPa,断裂变形率为14.6%,15%粗颗粒含量的复合材料比高温640℃烧结抗压强度降低1.0%,断裂变形率降低10.7%,高温烧结工艺在构型复合材料强度持平情况下,构型复合材料断裂变形率能大幅度提升。机理研究表明:当裂纹扩展到粗颗粒时,裂纹无法穿过粗颗粒区,只能沿着粗颗粒区和复合区界面扩展,从而改变了裂纹扩展途径,使材料的塑性明显提升。