铝基复合材料因其轻质高强、导电导热性好等优点,在航空航天、汽车等多领域都具有广阔的应用前景。然而,增强体与基体间较大的物化性能差异及强烈的界面反应导致铝基复合材料普遍存在强韧性不匹配、制备过程不可控以及加工成型困难等问题。为解决上述问题,研究者普遍选用本征力学性能优异的纳米材料作为增强体来改善复合材料的综合力学性能。然而,纳米相极易团聚,严重影响了铝基复合材料的性能发挥。此外,随着科技的发展,在航空航天等关键技术领域中,传统的减材加工手段在复杂结构工件的成型中显示出了一定的局限性。因此,有效解决纳米增强相的团聚问题,实现高性能铝基复合材料的快速、高效、可控制备,仍是目前亟待解决的关键问题。本文采用本征性能优异的碳纳米管（CNTs）和MoS2纳米片作为增强相,将化学气相沉积（CVD）原位合成、球磨法与选区激光熔化技术（SLM）相结合,高效、可控制备了高性能CNTs/AlSi10Mg和MoS2/Al复合粉体及块体复合材料,并对复合粉体和块体复合材料的可控制备工艺、力学性能和增强机理进行了系统的研究。本文将有望为SLM成型用复合粉末的开发提供新的思路,同时也为MoS2纳米片作为新型纳米增强相解决复合材料强韧性不匹配的问题提供实验依据和设计思路。对于CNTs/AlSi10Mg体系,为获得组织致密、性能优异的AlSi10Mg及其复合材料,系统研究了AlSi10Mg合金的SLM成型工艺参数对其显微组织及力学性能的影响;对比研究了相同SLM成型参数下AlSi10Mg和CNTs/AlSi10Mg复合材料的沉积态、退火态样品的组织和性能,对两者的强化机制进行分析讨论。实验表明:激光功率P、扫描速度v和扫描间距h是影响AlSi10Mg的SLM成型关键工艺参数,共同决定了试件的显微组织和力学性能。SLM成型AlSi10Mg的组织细小,以岛状α-Al基体和网状共晶Si为主。研究确定了在P为400 W,v为2000 mm/s和h为80μm时,AlSi10Mg性能最佳,拉伸强度和屈服强度可达487 MPa和310 MPa,硬度为128 HV,延伸率为9%,主要的强化机制为细晶强化和固溶强化。与合金材料相比,沉积态CNTs/AlSi10Mg复合材料的硬度提升至140 HV,但塑性较差,延伸率仅为4%。主要的增强机制为晶界处生成的单晶Al4C3纳米棒与基体紧密结合,有效承担载荷。退火态合金材料延伸率较沉积态提高了一倍,主要原因是退火过程中网状共晶Si的球化。对于MoS2/Al体系,首先采用粉末冶金工艺对MoS2纳米片对Al基体的增强效果与机制进行了研究,在此基础上对MoS2/Al的SLM成型进行了初步探索,并针对材料的力学性能、成型效率等方面对两种工艺进行了比较分析。实验表明:MoS2纳米片的引入使得复合材料拉伸强度由140 MPa提升至230 MPa。烧结温度为630℃时,MoS2与Al反应生成Al2S3和Al12Mo,增强了界面结合。增强机制为细晶强化、位错强化、载荷传递协同增强。此外,MoS2的引入改善了纯铝的SLM成型性能,使其强度和塑性都得到了明显提高。SLM成型的1.5wt.%MoS2/Al复合材料的力学性能较粉末冶金成型的复合材料低,但工艺简单,成型效率更高。