NiAl金属间化合物高熔点、高热导率和良好的抗氧化性能,被认为是最有希望得到广泛应用的高温结构材料之一。本文以Ti-C-Ni-Al、TiO₂-Ti-C-Ni-Al体系为研究对象,采用电弧熔炼法原位合成TiC/NiAl和（TiC+α-Al₂O₃）/NiAl复合材料。利用差示扫描量热法（DSC）、X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）等测试技术,对两个体系的的反应机理、显微组织、室温压缩性能以及高温抗氧化性能进行研究。反应机理研究表明:Ti-C-Ni-Al体系中Ni和Al在907K发生剧烈放热反应,引发Ti和C反应生成TiC,得到TiC/NiAl复合材料。反应方程式为:Ni+Al→NiAl;Ti+C→TiC。TiO₂-Ti-C-Ni-Al体系中Ni和Al在905K发生剧烈放热反应,引发Al和TiO₂反应产生α-Al₂O₃和[Ti],C和Ti反应生成TiC,得到（TiC+α-Al₂O₃）/NiAl复合材料。反应方程式为:Ni+Al→NiAl;3TiO₂+4Al+5Ti+8C→2α-Al₂O₃+8TiC。显微组织研究表明:TiC/NiAl复合材料中,TiC呈立方形,尺寸为5-10μm,分布在NiAl基体中。（TiC+α-Al₂O₃）/NiAl复合材料中,TiC颗粒部分偏聚在α-Al₂O₃颗粒周边,TiC颗粒尺寸为2-5μm,α-Al₂O₃颗粒为8-20μm。CeO₂的加入促进增强体均匀分布。室温压缩性能研究表明:压缩实验中NiAl主要为解理断裂,复合材料为含有部分塑性断裂特征的准解理断裂。NiAl室温抗压强度为618.3MPa,复合材料的抗压强度显著提高,CeO₂的加入可以进一步提高复合材料的抗压强度,本实验中CeO₂添加量为1wt%的10vol.%TiC/NiAl复合材料抗压强度达到1329.8MPa,比基体材料提高约110%。高温抗氧化性能研究表明:NiAl在1273K的温度下氧化膜有从θ-Al₂O₃转变为α-Al₂O₃的过程。部分区域会发生氧化皮的脱落,材料内部进一步被氧化。CeO₂添加量为1wt%、体积分数为10%的TiC/NiAl和（TiC+α-Al₂O₃）/NiAl复合材料,氧化温度为1273K时,TiC颗粒氧化为TiO₂,持续长大,有明显的生长台阶,破坏了NiAl表面α-Al₂O₃氧化膜的连续性。CeO₂的添加提高了氧化膜的粘附性,氧化膜与基体结合较为紧密,抑制了氧化膜与基体间空洞的形成。