通过对各种复合材料制备技术的分析，本文提出了一种新的复合材料原位合成技术，即熔体直接反应法。该法以熔剂处理和熔体反应相结合。本文针对原材料价格较低的A1-TiO<,2>-KBF<,4>反应体系，用该法在常规的铝合金熔炼设备和熔炼温度范围成功地制备了TiB<,2>颗粒增强铝基复合材料。在此基础上，利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、x-ray衍射仪等多种现代分析手段，对复合材料的组织、 界面、性能等进行了研究。 实验结果表明，对于A1-TiO<,2>反应体系，熔剂FXl可使TiO<,2>与铝熔体间的起始反应温度降低到750℃左右。熔剂在反应过程中起清除可能存在于TiO<,2>和铝熔体界面间的Al<,2>O<,3>包裹膜的作用。对于A1-TiO<,2>反应体系，热力学分析和物相分析结果均表明，采用熔体直接反应法可成功制备A1/TiAl<,3>复合材料。复合材料中TiAl<,3>形态与起始反应温度有关。随着起始反应温度的不同，TiAl<,3>以颗粒状、块状、梅花状和针状这四种形态中的一种或几种形态存在。采用一步法和二步法分别制备了Al/TiB<,2>和ZL101/TiB<,2>复合材料。实验结果表明，一步法制备的复合材料的力学性能优于二步法；而提高起始反应温度可以改善一步法制备的复合材料的力学性能：当起始反应温度为850℃时，采用一步法制备的A1/TiB<,2>和ZL101／TiB<,2>复合材料的铸态抗拉强度分别达到181.2MPa和199.0MPa，而伸长率则分别为22.5％和3.9％。 实验结果表明，在相同的铸造条件下，重熔处理对Al／TiB<,2>复合材料的组织和性能影响不大。重熔除气可改善复合材料的力学性能。重熔浇注时，缓慢的冷却速度将会导致TiB<,2>，颗粒呈网络状分布。TEM观察表明，TiB<,2>颗粒呈近球形，颗粒尺寸在1μm左右；TiB<,2>颗粒与基体间的界面洁净，无反应产物存在。原位拉伸实验表明，裂纹萌生于网络状组织(TiB<,2>颗粒密集区)和白亮区内。热力学分析和实验结果均表明，在Al-Ti-B熔体中，TiB<,2>比AlB<,2>和TiAl <,3>稳定。反应过程中出现的中间相AlB<,2>和TiAl<,3>，将会发生分解，形成更稳定的TiB<,2><'。>TiB<,2>是通过在熔体中形核和长大形成的。亚共晶铝硅合金中常用的钾、钠、锶变质剂在ZL101/TiB<,2>：复合材料中的变质效果甚微。ZLl01／TB<,2>复合材料变质效果不佳与复合材料中的硼在硅的生长表面的优先吸附有关。ZLlO1／TiB<,2>，复合材料中的硅相尺寸比变质ZLlO1合金中的硅相粗大，但较未变质ZLlO1合金中的硅相细小。 切削加工实验表明，原位合成的ZLlO1／TiB<,2>复合材料具有良好的切削加工性。在铸造和切削加工实验条件相同的情况下，加工ZLlOP1／TiB<,2>复合材料和ZLlO1合金的刀具耐用度、工件表面粗糙度相近。在切削加工实验条件相同的情况下，ZLlO1合金和ZLlO1／TiB<,2>复合材料的切屑形态相近。对切屑进行SEM观察表明，切屑内存在大量的微裂纹。对ZLlO1／TiB<,2>复合材料加工表层的观察表明，ZLlO1／TiB<,2>复合材料的加工表层存在二种形式的表面损伤。