颗粒增强铝基复合材料具有低密度、高比强度和比模量等优异的综合性能,已成功应用于航空航天、武器装备、交通运输以及电子产品等领域。随着现代科技的高速发展,对颗粒增强铝基复合材料的性能要求也越来越苛刻,需要进一步提高其强度,同时保持其可观的塑性,实现高强度和高韧性的良好匹配。混杂增强设计是获得高强高韧铝基复合材料的策略之一。混杂增强是将不同的增强体组合在一起,让增强体发挥各自强化作用的同时,还能产生混杂强化效应,从而获得优异的综合性能。发展混杂增强铝基复合材料将为有效扩大颗粒增强铝基复合材料的应用范围铺平道路。目前,尽管混杂增强铝基复合材料已经获得了较好的力学性能,但其强韧性不匹配的问题仍然非常突出,如何通过微纳颗粒混杂强化获得更高性能的铝基复合材料依旧值得继续探索。除此之外,微纳颗粒混杂增强铝基复合材料的强韧化机理和失效机理也还有待深入地研究。本文采用高能球磨结合真空热压烧结工艺制备了双尺寸颗粒增强7075铝基复合材料,研究了其微观结构、准静态压缩性能、动态压缩性能、变形和断裂失效方式,探究了双尺寸颗粒的混杂强化效应。主要工作如下:1.通过改变微纳增强颗粒的配比和球磨转速,对双尺寸颗粒增强7075铝基复合材料的准静态压缩性能进行研究。结果表明:球磨转速和颗粒配比的变化会对复合材料的微观结构和力学性能造成影响,采用180 rpm的球磨转速,10 vol.%微米Al2O3和5 vol.%纳米Al2O3的颗粒配比制备出的复合材料具有优异的准静态压缩性能。2.对比研究了双尺寸颗粒增强7075铝基复合材料与单一Al2O3颗粒增强7075铝基复合材料在表面形貌、准静态压缩性能、变形和断裂失效方式等方面的差异。结果表明:混杂颗粒的加入,一方面会对合金基体中的元素分布产生影响,生成金属间化合物;另一方面会影响微米Al2O3颗粒与基体的界面结合情况,改变复合材料的裂纹扩展方式。双尺寸颗粒增强7075铝基复合材料具有1150 MPa的极限抗压强度和8.92%的失效应变,远远优于单一Al2O3颗粒增强7075铝基复合材料的准静态压缩性能。3.研究了双尺寸颗粒增强7075铝基复合材料在不同应变率下的动态压缩性能。结果表明:混杂复合材料的极限抗压强度与失效应变均随着应变率的变大而增加,在应变率为3000 s-1时,混杂复合材料的极限抗压强度达到了1181 MPa,失效应变达到了9.85%。在高应变率下,混杂复合材料内部发生了铝合金基体熔融现象,提高了混杂复合材料的失效应变。研究结果表明双尺寸颗粒增强7075铝基复合材料具有优异的动态压缩性能,在装甲领域具有良好的应用前景。4.结合力学性能测试和微观结构表征结果,讨论了双尺寸颗粒增强7075铝基复合材料的强化机制。在混杂复合材料中,以下机制对强化有重要贡献:（1）微纳米Al2O3颗粒的载荷传递强化;（2）烧结过程中颗粒阻碍晶粒生长导致的细晶强化;（3）弥散分布的纳米Al2O3颗粒产生的Orowan强化;（4）微纳颗粒的混杂强化效应,具体体现在改变了微米Al2O3颗粒周围的几何必须位错密度,提高了颗粒-基体的界面结合能力,提升了基体强度。