SiC_p颗粒增强铝基复合材料具有轻质、高导热性、高尺寸稳定性、高硬度、高耐磨和耐腐蚀性能等特点,使它在电子封装领域有着重要的应用价值。GPa级高压凝固技术能够显著改变材料的凝固行为,影响材料的组织进而影响材料的各项性能。微米级颗粒和纳米级颗粒对材料的组织性能的影响机理和影响效果有着巨大的差异。本文以SiC_p颗粒强化的Al-20Si复合材料为研究对象,研究了凝固压力(1GPa、2GPa、3GPa)、和80μm+30nm双尺度SiC_p颗粒组分:{[15%μm+(0%、2%、3%、4%)nm]、[(0%、10%、15%、20%)+3%]}对复合材料凝固显微组织和物相组成的影响和对复合材料的力学性能和热物性能的影响规律。对不同压力下凝固的复合材料的组织研究表明,初生相在压力为1、2GPa时为初晶Si,其尺寸随凝固压力增大而减小;在压力为3GPa时初生相变为枝晶状α-Al。随着凝固压力的增大,共晶Si逐渐细化,形貌从长针状变为短棒状。随着微米级SiC_p含量的增加,初晶Si的体积分数和尺寸也增大,初生α-Al的尺寸减小,共晶Si的分枝现象加剧;随着纳米级SiC_p颗粒含量的增加,初晶Si的尺寸减小,共晶Si的细密程度增大,分布更为连续。对复合材料的力学性能研究表明,复合材料的致密度随着凝固压力的增大逐渐升高;同一凝固压力下,材料的致密度随着微米颗粒含量的提升而降低,随着纳米颗粒含量的提升而升高。高压下材料的凝固组织细化、初生相发生改变,复合材料的硬度、强度和塑性随着凝固压力的增加逐渐增大。3GPa凝固压力下15%微米+3%纳米颗粒组分的复合材料的硬度和弯曲强度比1GPa下分别提升了142%和79%。同一凝固压力下,随着微米SiC_p颗粒含量的增加复合材料的硬度和弯曲强度增大,塑性变小;随着纳米SiC_p颗粒含量的增加复合材料的硬度和塑性变大,弯曲强度变化不明显。3GPa下,20%微米+3%纳米颗粒组分的材料获得最大硬度285.4,15%微米+2%纳米的材料获得最大弯曲强度424.85MPa和最高塑性。本文还研究了凝固压力和双尺度颗粒组分对SiC_p/Al-20Si复合材料热物性能的影响规律。在室温至180℃区间材料的热膨胀系数随着凝固压力的提升而降低。超过180℃由于Si的析出,热膨胀系数会在232℃-300℃区间出现一个峰值,凝固压力越高,峰值对应温度越低,峰值越大。凝固压力增加了界面作用力和位错,增强了对电子、声子的散射,材料热导率随着凝固压力的增大而减小;凝固压力为3GPa时,随着微米SiC_p颗粒含量增加,热膨胀系数减小,导热性降低;随着纳米SiC_p颗粒含量增加,热膨胀系数略微增加,导热性提高。