颗粒增强钛基复合材料拥有良好的耐磨性,较高的模量、强度及服役温度,因此在航空航天、化工冶金等多个领域都有广泛应用。近来,有研究人员发现,利用液态氢化技术制备钛基复合材料能够进一步提高复合材料的力学性能,但是对其具体影响机制尚不明确。本文利用液态氢化法制备了具有不同氢含量的5vol%Ti C/TC4复合材料,系统研究了液态氢化对于复合材料微观组织,尤其是界面性质,以及其力学性能的影响。本实验中,利用真空非自耗电弧炉在氢氩混合气氛下分别制备了未氢化、氢含量分别为3.62×10-2wt.%和6.48×10-2wt.%的Ti C/TC4复合材料。通过相组成和组织观察分析发现,氢作为一种β相稳定元素,增加了基体中的β相含量。氢化后,基体组织得到细化,α片层集束尺寸减小,片层间距缩短,且α片层集束组织取向更加随机。除此之外,液态氢化对于复合材料TC4增强体的形态与分布也产生了影响,氢的加入使的晶须状Ti C平均长径比升高,颗粒状Ti C的平均尺寸增大。这是由于氢的加入使得熔体表面过热,强化了熔体中原子的扩散能力,进而提升了Ti C生长速率。同时,Ti C增强相趋于网状分布,这是由于Ti C增强相在凝固过程中易在β相晶界处析出偏聚,而氢的加入使得初生β相更加粗大,故在其周围析出的Ti C增强相由弥散分布转化为近网状结构分布。本文利用第一性原理计算方法对复合材料的界面性质进行了计算,以探究氢对于其界面性质的影响。在建立的四种αTi（0001）和Ti C（111）界面模型中,C-termination hollow-sited这一模型相较于其他三种,界面粘附功更高（10.82J/m~2）,界面能更低（0.82J/m~2）,因此是四种模型中最稳定的界面结构。利用此模型进行进一步的氢化计算,发现氢原子掺杂进界面模型后,增强了界面处两相间Ti与Ti的连接,界面粘附功得到提高。氢化后的钛基复合材料室温力学性能也得到提高。相较于未氢化材料,当氢含量为6.48×10-2wt.%时,室温显微硬度由183.15HV0.5提升至197.04 HV0.5,屈服强度从860.53MPa提升至962.09MPa,提升了11.8%;延伸率由8.68%提升至了10.16%,提升了17.05%。氢化对于TMCs的强化机制主要包括增强体载荷传递强化和细晶强化。其增塑机制主要包括β相的增多、组织的细化、增强相近似网状结构分布、氢致位错可动性增加和界面强化。