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随着科学技术的发展，对材料的性能要求也越来越高。原位纳米颗粒增强铝基复合材料因其良好的物理、化学和力学性能，而成为广泛关注的新型金属基复合材料。其中，优化反应体系和制备工艺，获得增强体位于纳米尺度、形貌圆整、分布均匀的复合材料，是提高其综合性能的关键，也是该领域的研究热点。 本文运用熔体原位反应技术在超声场下制备纳米Al2O3颗粒增强6063Al复合材料，并优化熔体原位反应工艺。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、常温拉伸、高温拉伸以及高温蠕变等分析和测试设备，研究Al2O3p/6063Al复合材料的微观组织、相组成以及内生颗粒的形貌、尺寸及分布特征，测试复合材料的常温、高温拉伸性能和高温蠕变性能，并初步探讨复合材料的强化和损伤机制。 研究表明，控制熔体反应温度为780℃，反应物为无水硫酸铝(Al2(SO4)3)，机械搅拌3min，直接浇铸可生成尺寸为1～2μm的Al2O3增强体;在机械搅拌后通过超声使反应物进一步破碎并均匀分布，可反应获得纳米级Al2O3增强体。其中，Al2O3颗粒形貌呈圆形或六角形，平均尺寸为20～100nm;并且，当增强体体积分数低于5％时，增强颗粒分布比较均匀，随着体积分数的继续增加，颗粒趋于团聚并降低其收得率。 机械搅拌(转速300～400r/min)在复合材制备过程中起到宏观分散颗粒的作用，超声对Al2O3颗粒的形貌、尺寸及分布影响显著。其中，最佳超声功率为0.7kW，最佳超声时间为2min，此时得到的颗粒分布最均匀，尺寸最细小，形貌也最圆整;随着超声功率的增加和时间的延长，颗粒开始局部团聚、长大，使组织恶化。不同的热处理工艺对复合材料的微观组织和力学性能有极大影响，控制均匀化温度570℃保温6h，时效温度190℃保温5h，停放时间不超过4h，可得到最佳强度。 高温蠕变测试结果表明，加入增强体以后，Al2O3p/6063Al复合材料的蠕变抗力大幅度提高，说明纳米增强体的引入改善了材料的高温蠕变性能。高温抗蠕变能力的提高主要源于细小的析出相和纳米增强体(Al2O3p)对位错和晶界运动的钉扎作用，有效抑制了高温下塑性变形的快速产生。而材料的高温断裂损伤机制主要是制备过程中产生的内部缺陷（空洞、微裂纹等），以及服役过程中增强体的拔出和沿晶断裂。 常温拉伸结果表明，随着颗粒体积分数的增加，Al2O3p/6063Al复合材料的强度升高，塑性降低。抗拉强度最高可达393.8MPa，比基体提高63.4％，伸长率为12.0％，比基体下降23.1％。高温拉伸结果表明，随着温度升高，复合材料的强度降低，塑性提高。断口特征分析表明，复合材料仍以塑性断裂为主。复合材料的强化机制主要有细晶强化、位错强化和弥散强化。