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纳米铝块体由于具有晶粒尺寸细小且均匀、晶界浓度高、晶粒表面清洁等特点，因此其力学性能与常规粗晶材料相比有许多优点，如高强度、高硬度、良好的耐磨性等。但是纳米铝块体的制备条件严苛，纳米铝粉极大的比表面积和极高的表面活性，使得纳米铝粉无法在空气中直接使用，同时多达数小时的常规烧结方法将导致晶粒长大，很难获得真正意义上的纳米铝块体材料。经有机包覆的纳米铝粉既可以保持其活性又可以避免其被氧化，因而可以方便地在空气中直接使用。放电等离子烧结技术采用脉冲能、焦耳热产生的瞬时高温场来实现烧结，具有烧结温度低、升温速度快、烧结时间短等特点，易于获得致密度高、晶粒细小均匀、力学性能良好的材料。本实验采用放电等离子烧结（SPS）技术对经过有机包覆的纳米铝粉进行烧结，制备纳米铝块体材料，并系统研究了烧结温度、升温速率、保温时间对纳米铝显微组织及力学性能的影响规律。实验结果表明：烧结温度对纳米铝性能影响最大，纳米铝的密度、晶粒尺寸和延伸率均随温度的升高而增大，显微硬度、抗压强度和抗拉强度随温度升高先增大后减小；随着升温速率的升高，孔隙率逐渐增大；随着保温时间的延长，晶粒尺寸逐渐增大。选择初始压力为1MPa，升温速率为40℃/min，保温压力为300MPa，保温时间为6min，烧结温度为500℃，可以制备出晶粒细小、相对密度为99.5%、力学性能良好的纳米铝块体材料。对该工艺条件下制备的纳米铝块体在不同温度下进行真空热处理，并对热处理前后的试样进行内部残余应力测试和准静态压缩、原位拉伸实验。实验结果表明，SPS烧结铝内部具有较大的残余应力，经退火处理后能够得到很好的消除，抗压强度、抗拉强度、应变均较退火前有较大程度的提升。在此基础上，系统研究了热扩散系数、电阻率随烧结温度的演变规律。随着烧结温度的升高，纳米铝的电阻率逐渐下降，热扩散系数逐渐升高。研究成果为SPS技术在制备大块体纳米金属材料方面打下了良好的基础。