铝基复合材料因其独特的性能一直受到材料学界关注,在航空航天和其它制造业领域被广泛应用。针对铝基复合材料增强体与界面润湿性差、耐磨性能弱等问题,本文通过金属间化合物核壳结构的增强设计,利用粉末冶金方法制备了铝基复合材料,研究了核壳组织结构的制备工艺、核壳组织结构对复合材料力学性能的影响规律,研究了铝基复合材料在干摩擦和海水环境中的摩擦学行为规律,揭示了铝基复合材料的磨损机制。本文取得的主要结果和结论如下:1.通过核壳结构增强设计,利用粉末冶金方法制备了铝基耐磨复合材料。核壳结构组织主要由Ni3Al、Ni Al、Al3Ni金属间化合物组成,其中核心组织为Ni3Al金属间化合物,壳层为双层结构（核心的次外层壳层为Ni Al金属间化合物,最外层为Al3Ni金属间化合物）。2.核壳结构组织增强的铝基复合材料表现出较高的力学性能。核壳结构组织具有较高硬度值（706 HV）,添加15 vol.%Ni3Al的核壳结构复合材料的压缩强度最高,约为248 MPa。通过分析压缩过程中表面裂纹的延展,发现裂纹在核壳结构复合材料中共有三种扩展模式。第一种是在铝基体和核壳结构之间产生裂纹。第二种是裂纹在核壳结构的壳结构上扩展,细分为两种情况;一种是裂纹在壳结构上扩展,另一种是沿着芯结构和壳结构之间传播。第三种是裂纹直接从核穿过整个核壳结构。研究结果表明由于裂纹在核壳结构中扩展比在基体相需要更大的能量驱动,核壳结构组织可以抑制裂纹的扩展,因此核壳结构组织增强的铝基复合材料表现出较高的力学性能。3.在干滑动条件下,核壳结构组织增强铝基复合材料的摩擦学性能与纯铝相比显著提升。在添加15 vol.%Ni3Al的核壳结构复合材料形成的核壳结构组织条件下,复合材料在30 N达到了最优的摩擦系数和磨损率,分别为0.74和6.45×10-5 mm3?N-1?m-1。核壳结构的形成降低了材料的磨损率和摩擦系数,这是因为核壳结构组织的形成改善了材料的性能,使得复合材料在与316 L钢球配副时主要磨损机理为磨粒磨损,而与纯铝配副时主要磨损机理为粘着磨损。粘着摩擦需要克服较大的摩擦力,与之相比核壳结构组织增强铝基复合材料有效减少了粘着摩擦,摩擦系数得到明显改善。此外,核壳结构组织中的金属间化合物具有较高的硬度和良好的热稳定性,提高了复合材料的抗高温软化性能。4.在海水环境中,核壳结构组织增强铝基复合材料的摩擦学性能与铝合金相比得到明显改善。添加10 vol.%Ni3Al的铝基复合材料具有最低的摩擦系数（约为0.2）,而添加25 vol.%Ni3Al的铝基复合材料具有最低的磨损率(约为1×10-6mm3?N-1?m-1)。海水环境中铝基复合材料的低摩擦低磨损行为主要归因于:（1）海水的润滑作用:海水在摩擦界面形成水膜,起到一定的润滑作用;（2）海水的冷却作用:在摩擦过程中产生的摩擦热被海水吸收,降低了摩擦表面温度,减弱了材料表面的软化现象,有效降低了粘着磨损;（3）核壳结构组织的强化作用。由金属间化合物组成的核壳结构组织增加了材料的力学性能,降低了粘着磨损;随着核壳结构体积分数的增加,铝基复合材料的磨粒磨损加剧,致使摩擦系数增加;而与核壳结构相比,随核壳结构体积分数的增加,较软的316 L配副磨损增加。