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传统磁性材料是铁基为主,以钕铁硼(Nd2Fe14B)为例,密度较铝合金大,同时Nd2Fe14B脆性明显,断裂韧性值与陶瓷近似,且加工性能差,室温导电导热性能差。现代轨道交通等用磁性器件应具有轻量化特征以实现高速和节能、高强韧特征以实现安全使用、易加工特征以实现异型器件的高效加工、高导热导电以实现电机等能量转换磁性器件的高效安全运转等。课题研发的高磁高强韧铝基复合材料拟解决现有磁性材料“重和脆”等主要问题,新材料兼具易加工和高导热导电的性能,是一种新型的结构功能一体化复合材料。以Nd2Fe14B和纯Al作为强化相和基体,设计采用“球磨混粉-磁场冷等静压-微波烧结（MWS）”及“球磨混粉-放电等离子烧结（SPS）”两种制备流程,并分别加入Co、Ni成分,通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、纳米压痕等检测方法,研究MWS、SPS烧结方法和Co、Ni元素对Nd2Fe14BP/Al复合材料微观组织、致密度、力/磁性能等的影响。主要研究结论如下:研究Co含量对MWS和SPS-Nd2Fe14Bp/Al复合材料组织和力/磁性能的影响,结果显示:在MWS过程中,部分Co进入Nd2Fe14B中取代Fe原子,生成Nd2（Fe,Co）14B相,是材料磁性能增强的重要因素。优化的MWS-Nd2Fe14Bp/Al-5%Co试样具有稳定的组织结构,致密度、硬度、屈服强度和压缩强度为94.5%、107.4HV、139.81MPa和210.84MPa,实验范围内力学性能最低,对应的磁性能为Br=0.37T、Hc=0.65T、（BH）max=45.12 kJ/m3,实验范围内磁性能最优;对于加Co的SPS试样,因过程加压作用其致密度较MWS显著提高,硬度强度提升明显并与致密度变化规律一致,颗粒分布均匀。力学性能较优的SPS-Nd2Fe14Bp/Al-2.5%Co试样的致密度、硬度、屈服强度和压缩强度最高分别为99.1%、132.8HV、162.72MPa和276.68MPa,较MWS-5%Co提高,说明SPS有利于提高力学性能;磁性能较优的SPS-Nd2Fe14Bp/Al-5%Co试样磁性能为Br=0.31T,Hc=0.60T,（BH）max=42.12 kJ/m3,较MWS-5%Co降低,说明SPS不利于提高磁性能。研究Ni含量对MWS和SPS-Nd2Fe14Bp/Al复合材料组织和力/磁性能的影响,结果显示:MWS过程中,加Ni后,部分Ni和Al反应生成Al-Ni相,Ni的加入不会改变Nd2Fe14B的结构,优化的MWS-Nd2Fe14Bp/Al-7.5%Ni试样组织均匀,含Ni相弥散分布在Al基体中,起到弥散强化的作用,致密度、硬度、屈服强度和压缩强度分别为95.7%、110.8HV、146.93MPa和223.64MPa,较MWS-5%Co试样提高,说明加Ni有利于提高力学性能;对应的磁性能为Br=0.29T,Hc=0.65T,（BH）max=34.32 kJ/m3,较MWS-5%Co试样降低,说明Co比Ni更利于改善磁性能;对于加Ni的SPS试样,优化的SPS-Nd2Fe14Bp/Al-5%Ni致密度、硬度、屈服强度和压缩强度分别99.3%、145.1HV、171.16MPa和278.84MPa,实验范围内力学性能最高,对应磁性能为Br=0.22T,Hc=0.57T,（BH）max=30.45 kJ/m3,实验范围内磁性能最低。对比来看,MWS试样中Nd2Fe14B结构完整,有利于磁性能发挥,但致密度较低不利于力学性能;SPS过程加压可提高致密度和力学性能,因会破坏Nd2Fe14B结构而不利于改善磁性能;加Ni后改善Ni-Al、Nd2Fe14B-Al的界面润湿性和界面强度,有助于力学性能提高;加Co后可生成Nd2（Fe,Co）14B强磁相,极利于改善磁性能。力学性能最优和最差试样分别是SPS-5%Ni和MWS-5%Co,而磁性能最优和最差试样分别是MWS-5%Co和SPS-5%Ni。基于制备高强韧高磁性能铝基复合材料的研究目标,认为SPS-5%Co是力/磁综合性能优化的试样。