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本论文以纯铝粉为原料，在未添加第二相合金元素的情形下，通过球磨制粉、压力成型、坯体变形加工与烧结（快速压锻烧结、热挤压）相结合的方法制备获得了一种超细结构的高性能铝材。研究了高活性粉体合成条件、块体制备工艺对材料室温力学性能、高温强度、耐热性、耐腐蚀性、导电性的影响，研究了铝材的合成条件、微观结构与材料性能的关系，同时对材料的增强机理、耐热机制及耐腐蚀机理也进行了研究，结果表明： 1.高能球磨制粉、压力成型、坯体变形加工与烧结（快速压锻烧结、热挤压）相结合的方法是制备超细结构高性能金属铝材的有效方法。球磨获得的纳米粉体可以在3 min内完成快速烧结，制备效率较铝材普通粉末冶金烧结过程(2～40 h)显著提高。快速烧结可有效抑制晶粒长大，平均晶粒尺寸（小于5μm）远小于常规高强铝合金50～200μm的微观结构。 2.所制备铝材的最佳室温力学性能为:抗拉强度542MPa，屈服强度502MPa，延伸率2.8％，布氏硬度125 HB。其强度较1050粗晶纯铝提高了613％，超过国产7A04高强铝合金的实际强度(530MPa)，达到了中、高强铝合金的水平。强度得到提高的主要原因是细晶强化和杂质相弥散强化的共同结果。 3.采用快速压锻烧结工艺制备得到的高纯金属铝材不仅具有较高的室温强度(472MPa)，还具有优异的高温强度。300℃的高温强度为221MPa，较传统铸造耐热铝合金的强度提高了38％。350℃的高温强度为159 MPa，接近新型快速凝固耐热铝合金FVS0812的高温强度。 4.经高温(200～350℃)、长时间（6个月）热暴处理后，试样的室温残留强度为460～465MPa，其强度保持率高达97.9～99.0％。350℃的残余强度为155MPa，高温强度保持率达97.5％以上。而传统耐热铝合金在短时热暴处理后室温强度快速损失，保持率不足80％，高温强度保持率不足50％，可见该铝材具有优异的耐热性能。该铝材的高温服役时间大于4320 h，远远高于常规耐热铝合金1000 h的工作时间。研究表明晶界间生成的第二相弥散物在高温下起到钉扎和抑制晶粒长大的作用，因而使得该铝材在高温长时间服役过程中可保持较高的室温强度和高温强度。 5.本铝材在240 h内的中性盐溶液浸泡测试和盐雾测试的平均腐蚀速率分别为0.0313 g/m2·h和0.0342 g/m2·h，耐腐蚀性优于国际上最好的商用耐蚀铝合金AA5083。电化学分析也证实其耐蚀性高于进口AA5083和AA2024耐蚀铝合金。由于本铝材具有的超细、致密的微观结构和均匀的成分分布，能够保证试样表面形成一层致密的、稳定的钝化膜，阻碍了多步溶解过程及氯离子的侵入，保护了基体，从而使本铝材具有优异的耐蚀性。 6.本铝材未添加第二相元素，杂质少，与铝合金相比具有优良的导电性能。高强铝材的电导率为32.7％IACS，优于7075高强铝合金的电导率;高纯铝材的电导率为37.6％IACS，较5083铝合金的电导率提高了30％。 本论文制备的铝材具有优异的室温力学性能，同时具有优异的高温力学性能、超长的高温服役时间、优异的耐蚀性及良好的导电性。本铝材不仅可以在常规高性能结构材料领域替代普通铝合金获得应用，同样在高温发动机、海洋舰船、航空航天等特殊领域也具有广阔的应用前景。同时其制备技术具有工艺简捷、成本低的优点，具备较好的产业化前景。