颗粒增强铝基复合材料由于制备简便、成本低廉、综合性能优异而得到广泛关注。随着增强颗粒体积分数的增加,铝基复合材料中容易出现裂纹和孔洞等缺陷,所以对高体积分数（≥30%）颗粒增强的铝基复合材料研究较少。本文以Al-Ti-B₄C反应体系为研究对象,采用两种不同燃烧合成方法分别制备了高颗粒体积分数（Al₃Ti+B₄C）p/Al复合材料和（TiC+TiB₂）p/Al复合材料,分析了工艺参数对（Al₃Ti+B₄C）p/Al复合材料组织、硬度和磨损性能的影响,以及对（TiC+TiB₂）p/Al复合材料组织、物理性能和力学性能的影响,揭示了Al-Ti-B₄C体系燃烧反应过程的演化规律。主要研究结果如下:（1）通过铝液加热模具内xAl-2.7Ti-B₄C压坯制备（Al₃Ti+B₄C）p/Al复合材料。当Al含量x=4,铝液预热温度控制在800℃¹000℃时,可得到整体形貌完好、孔隙率较低的（Al₃Ti+B₄C）p/Al复合材料。温度越高,产物中残余Ti颗粒越少,当温度为1000℃时产物中无Ti颗粒残留。由于燃烧过程中液态Al-Ti合金可在毛细作用下铺展到B₄C表面,填充反应所得材料中的残余孔隙,能够快速得到致密复合材料。900℃时的对比研究表明:体系中Al含量会影响内生Al₃Ti的尺寸,Al含量越多,反应放出的热量被Al吸收得越快,产物中Al₃Ti的尺寸也越小。当Al含量x=4时,产物中大块的Al₃Ti尺寸超过200μm;当x=8时,Al₃Ti的尺寸均小于80μm。当温度为1100℃时,反应产物转变为TiC与TiB₂,但所得材料呈多孔状,该法已不适合制备复合材料。（2）铝液的预热温度越高,（Al₃Ti+B₄C）p/Al复合材料的硬度越大,耐磨损性能越好。预热温度为1000℃,Al含量x=4的复合材料的硬度最高,为96.3HRB。在干滑动摩擦条件下,转速为250r/min,载荷3N¹2N时,此复合材料的磨损体积均在A356合金的60%以内。随载荷增加,复合材料的磨损程度增加,磨痕宽度也变大。转速为250r/min的条件下,当载荷为3N时,复合材料的磨损机理主要为滑动磨损;当载荷为12 N时,磨损机理主要为磨粒磨损。当载荷为6 N时,转速为150r/min,磨损机理主要为滑动磨损;转速提高,复合材料接触面快速升温并掉落大量块状磨屑,且有部分粘附在磨痕表面,转速为350r/min时磨损机理转变为粘着磨损。（3）通过高频感应引燃与热压结合的方法制备了（TiC+Ti B₂）p/Al复合材料。随着热压压力增加,复合材料的孔隙率减小,在有模具制约且压力为60MPa时,复合材料的孔隙率最小,为1.3%。Al含量增加使燃烧反应的放热量减少,TiC颗粒很难吸热长大,故尺寸较小。当Al含量x=4时,产物内TiC尺寸约为1μm;x=8时,TiC尺寸减小到0.3μm左右。当x=4和6时,TiB₂的尺寸都在1μm左右;当x=8时,TiB₂的尺寸减小到0.5μm以下。同时,B₄C颗粒尺寸越小,反应生成的增强颗粒尺寸也越小。（4）当B₄C尺寸为10μm时,Al含量越高,（TiC+Ti B₂）p/Al复合材料的热导率和热膨胀系数越大,硬度、压缩性能和耐磨损性能越好。当x=8时,复合材料的硬度最大为47.7 HRC,抗压强度最高为1050 MPa,载荷9N时磨损率最低为4.677×10^-4mg/mm,热导率最高为70.144W/m-1℃-1。x=4的复合材料具有最低的热膨胀系数（30℃）为2.25×10^-6℃^-1。