随着航空航天、汽车等高科技领域的快速发展,单一组分的金属或合金已经不能满足上述领域对其性能的需求,因此金属基复合材料的开发成为当今研究的热点。Mg合金由于具有低密度、高比强度、高比刚度和良好阻尼性能使其具有巨大的应用前景,但其绝对强度较低,制约了使用范围。Ti合金虽然具有高强度等优异性能但因密度较大而受到一定限制。NiTi形状记忆合金不仅具有形状记忆效应、伪弹性,更是一种具有高阻尼性能的智能材料。因此,结合Mg、Ti合金优势并引入NiTi纤维,将获得具有低密度、高强度、高阻尼的结构-功能一体化的金属基复合材料。本文以Ti、Mg合金板、连续NiTi纤维及工业纯Al箔（Ti/Mg连接层）为原材料,通过真空热压烧结法制备了结构为“Ti-Mg（NiTi）Mg-Ti”的NiTi纤维增强Ti-Mg系层状复合材料。利用SEM、EDS对不同烧结温度下制备的复合材料进行表征,探究温度对烧结质量的影响,确定最优烧结温度为545℃。研究复合材料中界面处的原子扩散和界面反应。结果表明,Ti/Mg连接层Al箔在制备过程中消失,并在界面处Mg层一侧有Mg₁₇Al₁₂、Al₈Mn₅、Al₁₃Fe₄颗粒物生成,Ti层一侧有¹μm的Al扩散层。引入NiTi纤维后,纤维均匀地排布在Mg层中间,且在NiTi/Mg界面处生成了Al₃Ni₂等相。对复合材料进行性能测试,研究引入NiTi纤维以及纤维铺排方式对Ti-Mg系层状复合材料的物理、力学、阻尼等性能的影响。利用排水法测量复合材料的密度在2.3-2.4 g/cm³之间。利用显微硬度计测试硬度,结果表明引入和不引入NiTi纤维的复合材料的显微硬度均在垂直于叠层方向上呈周期性规律分布。利用万能试验机进行压缩和拉伸试验,对比引入NiTi纤维和改变纤维铺排方式后Ti-Mg系层状复合材料压缩和拉伸力学性能的变化。结果表明,复合材料的抗压性能呈现出各向异性,平行于叠层方向高于垂直于叠层方向。引入纤维后Ti-Mg系层状复合材料的抗压强度和失效应变都显著提高,且单向铺排的NiTi纤维较正交铺排的失效应变高。引入纤维后,复合材料的抗拉强度、屈服强度分别提高了12.6%、24.3%,且纤维正交铺排的复合材料其抗拉强度、屈服强度都高于单向铺排,分别达到572.2MPa、528.6MPa。利用Q800DMA动态机械热分析仪对复合材料进行阻尼测试,探究NiTi纤维对复合材料阻尼性能的影响。结果发现NiTi纤维的引入提高了复合材料的储存模量、损耗模量和阻尼因子,复合材料整体阻尼性能增强。