随着核电事业的不断发展,能源问题得到了极大的缓解,核能作为一种清洁高效的能源其优点毋庸置疑,但是也带来了防辐射相关的问题。射线中穿透力最强的射线为中子和γ射线,本文旨在制备一种防辐射结构材料,使其对于γ射线的线性屏蔽系数满足一定的要求且兼具中子屏蔽性能。复合材料对于射线的屏蔽性能与屏蔽粒子的体积分数基本成正比,而高体积分数的复合材料会相应的引发力学性能和腐蚀性能的下降。本文以高线性屏蔽系数的的W和WC为增强相,以低密度的纯Al和2024Al为基体,采用球磨混粉配合压力浸渗的方法制备高体分含钨铝基复合材料,利用先进分析手段对复合材料的微观组织、物相分布、力学性能、腐蚀性能以及屏蔽性能进行了系统的研究,分析了相关影响因素;并以此为基础制备了五种配比的高体分含钨铝基复合材料。球磨工艺选择转速为150rpm,球磨时间为2 h。压力浸渗的工艺选择预制块压力为40kN,保温时间为1.5 h,含W粉的复合材料保温0.5 h。在SEM下观察材料分布均匀,屏蔽粒子均匀分布在Al基体中,无明显孔洞,没有特别明显的颗粒贫化区。复合材料界面反应的产物为WAl₄、WAl₁₂以及WAl₅。界面反应使屏蔽粒子的形状由多面体形向球形转变,并且粒径变小,W的粒径变化比WC更大,2024Al基体中Cu、Mg等元素向界面处偏聚。复合材料中随着W的体积分数的增加和WC的体积分数的减小,屏蔽粒子分布均匀性的定量计算结果逐渐降低,但极值差距不到10%;弯曲强度不断下降,这是由于W的体积分数的提高会导致界面反应不断严重,生成脆性的金属间化合物,单一的屏蔽粒子无论是W和WC,断口都为脆性断裂;而25W10WC/Al复合材料的断口有比较部分韧性断裂的特点;耐腐蚀性能也不断提升,腐蚀形貌的观察显示WC与Al基体界面存在很多点蚀,2024Al的腐蚀更为严重,形成腐蚀坑,而W/Al的界面没有明显的腐蚀形貌,但在基体存在少量腐蚀微裂纹;复合材料的线性屏蔽系数逐渐增高,屏蔽系数的实测值比理论计算值要稍小一些,界面反应使一部分W在基体弥散分布,提高了钨元素的分散性,进而提高了屏蔽性能,所以W的理论计算值和实测值的差距更小。