采用低温球磨结合真空热压烧结技术制备了块体纳米Al晶体材料,并加入硬质Al2O3颗粒来进一步提高该材料的强度和硬度。利用X射线衍射以及透射电镜对材料的微观组织进行了分析和观察,对所制备块体纳米材料的密度、显微硬度和拉伸性能进行了测定。研究结果表明,当球磨时间从8 h增加到14 h时,纳米Al粉末颗粒的晶粒尺寸从55 nm减小到43 nm,微观应变从0.0272 %增至0.0759 %。经致密化处理后,该材料的晶粒尺寸从115 nm减小到71 nm。热挤压后的块体纳米Al及Al-Al2O3晶体材料的相对密度都达99.4 %以上。其中,两种材料的最高显微硬度分别为1.02和1.22 GPa,比粗晶Al的显微硬度分别提高了3和3.6倍。块体纳米Al的最高屈服和抗拉强度分别为165和243 MPa,比粗晶1050纯Al的屈服和抗拉强度分别提高了7.5和3.2倍。块体纳米Al-Al2O3的最高和抗拉强度分别为242和305 MPa,比在相同工艺条件下制备的块体纳米Al分别提高了47和20 %。当平均晶粒尺寸小于223 nm时,块体纳米Al晶体材料的屈服强度与晶粒尺寸之间的关系为σ’= 71.8 + 1.8D?1/2。块体纳米Al的最大弹性模量为71.8 GPa,比粗晶Al的弹性模量提高了4 %。在相同工艺条件下,块体纳米Al-Al2O3的最大弹性模量为76.8 GPa,比块体纳米Al提高了7 %。块体纳米Al及Al-Al2O3晶体材料的最小延伸率分别为6.4和5.8 %,只有粗晶Al延伸率的16和15 %。两种材料的相对密度、显微硬度、强度以及弹性模量均随着晶粒尺寸的减小而增大,而延伸率随着晶粒尺寸的减小逐渐减小。