双金属层状复合材料是一种能够充分利用两种基体优良特性的材料,在国防、航天、汽车等现代化工业上有广泛的应用。铝/镁层状复合材料能够发挥镁合金的高比强度、高比刚度和铝合金优良的塑性、耐蚀性的优点,具有广阔的运用前景。目前制备铝/镁层状复合材料的方法主要有挤压复合法、轧制复合法、爆炸复合法和铸造复合法等。铸造复合法由于界面结合质量稳定、生产成本低,适合工业化生产。但是铝和镁在直接铸造复合过程中,界面不可避免的生成脆性的金属间化合物层,严重危害层状复合材料的综合性能。本文将等离子喷涂表面改性技术和传统液-固铸造复合技术相结合,来改善铝/镁层状复合材料的界面结合特性。首先在研究了固相扩散界面形成机制及镍中间层对铝/镁界面扩散反应影响规律的基础上,接着将熔融态的镁浇注到经过改性后的铝表面制备了复合铸锭,主要研究了不同的镁液浇注温度对界面微观组织和力学性能的影响,最后对复合铸锭进行轧制变形,分析轧制后界面微观组织,探讨了脆性金属间化合物层和镍中间层在轧制过程中变形规律。对于铝/镁固相扩散界面,当扩散温度在共晶温度（437℃）以下,扩散层为Al₃Mg₂和Al₁₂Mg₁₇,当扩散温度在共晶温度以上,界面新生成(Al₁₂Mg₁₇+δ-Mg)共晶层,并且随着温度升高,扩散层厚度不断增加;对于铝/镍/镁固相扩散界面,当扩散温度为420℃时,界面未观察到明显的扩散层,当扩散温度为440℃时,仅在Mg-Ni界面生成Mg₂Ni化合物层,但其厚度远小于Al-Mg化合物层厚度。镍中间层的引入,固相扩散界面最高剪切强度由3.6 MPa增加到5.8 MPa。对于铝/镁液-固复合界面,当镁液浇注温度为680℃时,界面出现明显裂缝和局部反应层;当镁液浇注温度为700℃,界面化合物层分为三层,裂缝消失,随着浇注温度升高,界面反应层厚度增加;对于铝/镍/镁液-固复合界面,当镁液浇注温度为680℃和700℃,界面均未观察到明显的化合物层,当浇注温度升高到720℃,界面生成Mg₂Ni、Al₃Ni和（Al₃Ni+α-Al）化合物层。镍中间层的引入,液-固复合界面最高剪切强度由17.3 MPa增加到25.4 MPa。复合铸锭经过轧制变形,原来存在于界面的脆性金属间化合物层和镍中间层在轧制力作用下被破碎、细化,破碎的金属间化合物和镍中间层被挤入两侧基体而实现结合,且经过退火处理,界面局部区域的微裂纹和孔洞消失。