本文采用原位熔体反应法成功合成了（Al₃Zr+Al₂O₃）p/Al、（Al₃Zr+Al₂O₃）p/Al-4Cu和（Al₃Zr+Al₂O₃）p/A356颗粒增强铝基复合材料，利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、X-射线衍射仪等多种现代分析手段研究了电磁场作用、快速凝固技术以及添加变质元素对铝基复合材料凝固组织的影响规律，并优化了工艺参数，研究了原位Al₃Zr和Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料的力学性能；探讨了复合材料增强体与基体第二相之间的相互作用机制，并分析其强化机制。 实验结果表明，以纯Al、Al-4Cu、A356为基体，无机盐ZrOCl₂粉剂为反应物通过熔体反应合成的复合材料中增强相经XRD和EPMA分析为Al₃Zr和Al₂O₃。Al₂O₃颗粒呈圆形（＜2μm），Al₃Zr颗粒为板条状和多面体状（2～5μm）；反应中主要最佳的工艺参数为：起始反应温度为850℃，反应时间为15min。以A356为基体的（Al₃Zr+Al₂O₃）p/A356复合材料凝固组织最佳。 磁场作用下复合材料凝固组织研究表明，在10Hz，100-300A内，随电流的增大，磁场强度的增强，颗粒明显得到细化并呈均匀分布。在磁场作用下，复合材料基体组织中的枝晶得到细化。 快速凝固对复合材料微观组织的影响研究表明，快速凝固不仅使Al₃Zr增强相形貌由板条状变为近球状，而且促进了亚稳相Al₂Cu的生成，使颗粒主要分布在Al₂Cu晶界周围。 变质元素Sr对（Al₃Zr+Al₂O₃）/ZL101A复合材料凝固组织的影响研究表明，Sr对复合材料颗粒分布均匀性有积极的作用，并使共晶Si呈珊瑚状组织，T6态后转变为粒状。 内生颗粒增强体与基体第二相相互作用研究表明，α（Al）相能在Al₃Zr颗粒表面形核生长，即Al₃Zr颗粒可作为α（Al）相的异质形核核心，从而细化了基体组织。主要是由于Al₃Zr/Al之间存在一定的晶体位向匹配关系，满足共格条件。 复合材料的力学性能研究表明，随着颗粒体积分数的增加，复合材料的抗拉强度有显著提高。电磁场作用下，当颗粒体积分数为12％时，（Al₃Zr+Al₂O₃）p/A356复合材料的抗拉强度为172.6MPa，比基体提高了103.1％。快速凝固过程中，随线速度提高，平均显微硬度提高，当线速度达到35m/s时，显微硬度