铝基复合材料由于具有轻质、高比强度、比刚度、比模量、高耐磨性、低的热膨胀系数等优良特性,在航空航天、汽车制造等领域备受青睐。在纤维、晶须、颗粒增强三种类型铝基复合材料中,颗粒增强铝基复合材料由于具有制造工艺简单经济、各向同性、易于用传统方法制备等优点,受到研究人员的广泛关注。增强颗粒在铝基体中分布均匀,并与基体有着良好的界面结合是获得高性能的颗粒增强铝基复合材料关键所在。本研究采用高能超声法制备了Al₂O₃/7075复合材料并研究了其组织与性能。结果表明:采用Al-10%Al₂O₃中间复合粉粉预制块的方式引入Al₂O₃增强颗粒,有助于改善Al₂O₃颗粒被基体熔体润湿,相比于向熔体中直接加入Al₂O₃颗粒,此方法能获得颗粒分布更加均匀,气孔等缺陷更少的Al₂O₃/7075复合材料;相比于机械搅拌法,高能超声法制备的Al₂O₃/7075复合材料中Al₂O₃颗粒分布更加均匀,这是由于高能超声在熔体中产生的声空化和声流效应,使得颗粒在基体中更均匀的分散;随着超声功率的的增加,Al₂O₃颗粒分布越均匀;Al₂O₃颗粒的添加能细化7075合金的基体组织,使晶粒更加细小,同时Al₂O₃颗粒使得原本在晶界处连续分布的脆性共晶相变得不连续,Al₂O₃颗粒主要分布在晶界处,只有少部分分布于晶内,晶粒的细化归因于熔体超声作用下的异质形核行为和复合材料凝固时的颗粒推移机制阻碍了晶粒的长大;复合材料极限抗拉强度和硬度随着Al₂O₃含量的增加而提高,当含量达到2%时达到最高,继续增加Al₂O₃含量,复合材料力学性能反而下降;复合材料伸长率随着含量的增加而略微下降,但并不明显;2wt.%Al₂O₃/7075复合材料具有最优的力学性能,相比于基体,其极限抗拉强度和硬度分别提高了24.7%和17.5%;复合材料力学性能归因于细晶强化和热错配强化;造成3wt.%Al₂O₃/7075复合材料力学性能下降的原因可能是复合材料中气孔的增多和Al₂O₃颗粒与基体界面结合的弱化。7075基体及其复合材料磨损量都随着负载的提高而增加;在相同负载下,复合材料的的磨损量要低于基体的磨损量。当负载达到45N以上时,7075基体与1.0wt.%Al₂O₃/7075复合材料的磨损量急剧增大,而含量分别为2.0wt.%和3.0wt.%的Al₂O₃/7075复合材料的磨损量并没有急剧增大。在低载荷下,7075基体在稳定磨损阶段的瞬时摩擦系数要比复合材料的稳定;高载荷下,基体和1.0wt.%Al₂O₃/7075复合材料的瞬时摩擦系数随着时间的延长有降低的趋势,并在摩擦最后阶段趋于稳定;而2.0wt.%和3.0wt.%的Al₂O₃/7075复合材料的瞬时摩擦系数在摩擦后期波动较大。在60N高载荷下,随着摩擦时间的增加,基体磨面会形成一层坚硬的氧化膜,有利于润滑并降低随后的磨损率;在60N高载荷下,2.0wt.%和3.0wt.%的Al₂O₃/7075复合材料表现出优异的耐磨性。7075铝合金铸态组织中主要由α-Al和共晶相组成,其中共晶相中主要为Mg（Zn,Cu,Al）₂相,其次为Al₇Cu₂Fe相和Mg₂Si相;7075铝合金基体和Al₂O₃/7075复合材料的最佳固溶工艺为460℃+6h,在此条件下,Mg（Zn,Cu,Al）₂相充分溶入α-Al中,转变成Al₂CuMg相,Al₇Cu₂Fe相由于熔点高没有发生明显变化;固溶处理后7075铝合金基体和Al₂O₃/7075复合材料的硬度分别为145.7HV和158.5HV,较固溶前分别提高了48.3%和37.2%;Al₂O₃/7075复合材料达到时效峰值的时间要比7075铝合金短;7075铝合金与Al₂O₃/7075复合材料时效峰值硬度分别为169.3HV和176.7HV,较时效前分别提高了16.5%和11.5%;Al₂O₃/7075复合材料经T6热处理后的硬度较7075铝合金基体提高了79.9%。