为了满足航天领域对材料高比刚度、高比强度、防辐射的需要,本文以三氧化钨颗粒和纯铝为原料,采用粉末冶金方法分别制备了颗粒体积百分数为5%,10%和15%的(WAl12p+Al2O3p)/Al结构功能一体化铝基复合材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等分析测试手段研究了复合材料的微观组织结构。并且用万能电子拉伸试验机和硬度测试仪研究了复合材料的力学性能。计算了复合材料的辐射屏蔽性能。采用Gleeble-1500热模拟试验机研究了复合材料的高温压缩变形行为,通过建立流变方程和加工图对铝基复合材料的热加工性能进行表征。研究了复合材料热轧制变形行为。TEM和DSC分析结果表明,在复合材料制备过程中,WO3与Al发生化学反应,生成细小的WAl12和Al2O3颗粒。在(WAl12p+Al2O3p)/Al复合材料中,WAl12和Al2O3以团簇形式分布于Al基体中,这一化学反应提高了(WAl12p+Al2O3p)/Al复合材料的室温拉伸性能;辐射防护性能计算表明,WAl12颗粒的引入明显提高了复合材料的辐射屏蔽性能。复合材料的高温压缩研究结果表明,随着变形温度的升高和应变速率的降低,复合材料的流变应力降低。计算了复合材料的变形应力本构方程。体积含量10%的(WAl12p+Al2O3p)/Al铝基复合材料的加工图表明,该复合材料在实验范围内出现一个不稳定区域,位于低温高应变速率区,该区域为颗粒周围形成孔洞造成的;在温度为350~450℃、应变速率为0.001~0.01s-1压缩变形时,功率耗散效率最高,且与稳定区相对应;显微组织表明,在该区域颗粒与基体保持良好的界面结合,压缩过程中发生了动态再结晶,是体积含量10%的(WAl12p+Al2O3p)/Al复合材料的最佳加工区域。随着轧下量的增加,复合材料的致密度,抗拉强度,延伸率和硬度逐渐增加。可见材料轧制后仍然具有较好的力学性能,有利于制作板材。