本文以Al为基体,高密度金属元素Ta、W作为增强相,采用热压法制备Al/Ta、Al/W高密度金属复合材料。探索热压工艺参数对致密度的影响及致密化机理;测试并分析了材料的准静态力学性能和动态力学性能,考察了组分配比、原材料粒径及环境温度对材料力学性能的影响,探讨了材料在准静态单轴拉伸加载下的断裂机制;研究了材料的热反应行为及高速撞击反应现象。研究结果表明:在400℃、600MPa、保温2h的工艺条件下能获得密度达8g/cm³、致密度达98%以上的Al基高密度金属复合材料。Al/Ta的拉伸强度随Ta含量的增加先增大随后减小,Ta含量为33%时达到最大值230MPa,断裂伸长率不断减小。在200℃时的拉伸强度较室温降低了6%,断裂伸长率提高了59%。断裂方式主要为基体破坏和颗粒与基体界面分离;Al/Ta的准静态压缩强度随着Ta含量的升高呈先增大后减小的趋势,在50%Ta含量时达到最大值373MPa,而临界应变一直减小;Al/Ta的冲击压缩比随Ta含量的增加而不断减小。开裂阈值随Ta含量的增加先增加后降低,在Ta含量为33%时达到最大值160J/cm²,冲击压缩应变不断减小;Al/Ta的动态压缩强度高于准静态压缩强度,动态压缩强度和临界应变随应变率的增加而增大,有一定的应变率效应。Al/W拉伸强度随W含量的增加先增大后减小,W含量为33%时达到最大值200MPa,断裂伸长率不断减小。W粒径在1μm以下时拉伸强度和断裂伸长率急剧下降;Al/W的准静态压缩强度随着W含量的升高而升高,在67%W含量时达到497MPa,临界应变不断减小;Al/W冲击压缩比随W含量的增加而不断减小。开裂阈值随W含量的增加先增加后降低,在W含量为33%时达到最大值155J/cm²,冲击压缩应变不断减小;动态压缩强度和临界应变随应变率的增加而增大,具有一定的应变率效应。Al/Ta的起始反应温度在865℃⁹00℃之间,随着Ta含量的减少,起始反应温度逐渐升高。Al/W的起始反应温度为650℃左右;Al/Ta的反应热随着Ta含量的增加不断减少,在Al:Ta为3:1时达到最大值253.8J/g;Al/W的反应热随着W含量的增加不断减少,在Al:W为3:1时达到最大值142.1J/g;Al/Ta在惰性气氛下反应生成金属间化合物Al₃Ta,Al/W的热反应产物为Al₄W;Al/Ta的反应活化能为335.34kJ/mol;Al/Ta材料在空气环境下的高速撞击反应主要是由高速撞击下形成的Al、Ta碎片与空气中的氧结合而形成的。