辐射屏蔽是放射性射线应用过程中不可或缺的一个环节。与传统辐射屏蔽材料-铅（Pb）相比,金属钨（W）也能够有效屏蔽γ射线,且具有强度高、耐蚀性好、无毒环保等优良特性。但W的密度和材料成本较高的问题限制了其在屏蔽材料上的应用。基于此背景,本文将屏蔽组元W加入Al基体中,制备一种低密度的γ射线屏蔽用Al/W复合材料,以期为无铅辐射屏蔽材料提供一种新选择。本文首先研究了W的体积分数和烧结温度对热压烧结态Al/W复合材料显微组织和力学性能的影响。其次,本文进行了叠层Al/W复合材料的放电等离子体烧结（SPS）工艺研究,分析了烧结温度对多层复合材料组织和性能的影响。最后,在工艺研究的基础上详细阐述了Al/W界面反应行为,对比分析了W的体积分数和其在材料中的分布形式对复合材料γ射线屏蔽性能的影响。本文的主要研究结果如下:（1）热压烧结工艺可以制备组织均匀、综合力学性能优良的W颗粒增强的Al基复合材料。烧结温度和W体积分数对烧结态复合材料的显微组织、致密度、压缩性能均会产生影响。当烧结温度为555℃和575℃时,界面通过形成固溶体实现有效的冶金连接。随着烧结温度的增加,Al/W界面处会发生金属间化合反应生成Al4W、Al5W及Al12W,同时,烧结温度增加后,材料的致密度和抗压强度会呈现出逐渐增大的趋势。另外,随着W的体积分数会导致W颗粒在Al基体中的严重团聚现象。当W的体积分数从20%增加至50%,材料的平均抗压强度从548.8 MPa降低到99.5 MPa,致密度也有所下降。（2）SPS工艺可以实现叠层Al/W复合材料的快速制备。与热压烧结态的材料类似,低温烧结时,复合材料材料的界面没有化合物生成。随着温度的增加,SPS态多层材料的界面处Al与W也会发生化合反应,形成Al/Al12W/Al5W/W的界面结构。同时,叠层Al/W复合材料的抗压强度随着温度的增加从465.9 MPa增大到678.6 MPa,其最高抗压强度优于热压烧结态的W颗粒增强材料。对压缩断裂试样的界面分析表明材料在压缩过程中W/Al5W界面处先产生裂纹导致失效。界面处不同相的纳米硬度值大小顺序为:W>Al5W>Al12W>Al。（3）温度的高低决定Al/W界面的化合反应是否发生,而界面反应的过程与反应物的类型则与W的含量有关。当W含量较多时,界面首先形成Al5W或者Al4W化合物,进一步Al5W化合物会与材料中多余的Al继续反应生成Al12W,从而形成Al/Al12W/Al5W/W的界面结构。（4）在屏蔽性能方面,随着W体积分数的增加,复合材料对γ射线的线吸收系数逐渐增大,辐射屏蔽效果逐渐增强。层状Al-20W复合材料对γ射线的质量吸收系数最大,为Pb块的160.2%。