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铝基复合材料一直是材料领域研究热点之一，目前的制备技术主要有搅拌铸造、熔融浸渗、粉末冶金、喷射沉积、原位复合等。其中的陶瓷颗粒增强铝基复合材料综合了增强颗粒和铝合金的优势，具有比强度比模量高、导热性好、耐磨性佳、尺寸稳定等特性，并且复合工艺简单、原材料成本低廉，在航空航天、交通运输等领域得到广泛应用。其中的碳/铝或碳、颗粒混杂增强铝基复合材料主要利用了碳材料的高热导率优势，作为主要的散热材料在电子元器件领域得到广泛应用。本文利用熔融技术制备上述两种铝基复合材料并做了全面的测试表征，在合理选择原料的基础上通过制备工艺的创新来获得高性能的复合材料。首先采用搅拌铸造法制备了SiCp/2024铝基复合材料，重点探究了SiC颗粒改性、Ti元素改性、热挤压和固溶时效、搅拌工艺参数、增强体含量对复合材料力学性能的影响。其次采用无压浸渗法制备了SiCp/ADC12复合材料、压力浸渗法制备了SiC/Gr/ADC12和AlN/Gr/ADC12混杂复合材料，重点探究了增强体含量对复合材料热学性能的影响。研究结果：搅拌铸造实验中，SiC颗粒改性可以显著改善颗粒与铝基体的润湿性。增加Ti元素含量能提高2024基体及其复合材料力学性能。热挤压有利于改善颗粒与基体的界面结合，使材料性能较铸态显著提高。最佳搅拌工艺参数为：保温温度760℃、搅拌时间30min、搅拌功率9.5Hz-10.5Hz。材料综合力学性能在3wt.%时最好，其热挤态拉伸强度和硬度分别可达311MPa和133HB，相比铸态2024基体提高了94.4%和84.7%。摩擦磨损试验得出，当颗粒含量为7wt.%时，材料的平均摩擦系数和磨损量分别为0.6和0.25mg，较同态2024基体分别下降了25%和39%。固溶时效处理后，材料性能较热挤态时有了进一步提高，拉伸强度和硬度增幅均在10%左右。无压浸渗实验中，材料的热导率和热扩散系数随着SiC颗粒含量的增加均逐渐下降。压力浸渗实验中，随着SiCp/Gr体积比逐渐变小，复合材料在热性能方面呈现各向异性，XY方向的热导率逐渐变大，Z方向逐渐变小；XY方向的热膨胀系数缓慢下降，Z方向逐渐变大。体积比为3:7的复合材料在XY方向具有最佳的热学性能，其中热导率为206.4W/(mK)，是ADC12基体的1.7倍；热膨胀系数为10.2×10-6/K，比基体小42.4%。用热导率更高的AlN替换SiC，AlNp/Gr体积比为3:7时XY方向的热导率为233.9W/(mK)，是ADC12基体的1.9倍，较SiC/Gr/ADC12复合材料进一步提高了13.3%。