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本文采用熔体直接反应法成功合成α-Al2O3p/ZL109合金基复合材料,通过金相显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）以及配备能谱仪（EDS）的扫描电子显微镜（SEM）等分析测试手段分析了复合材料的物相、反应生成颗粒的尺寸、形貌及其在基体中的分布。研究了熔体中Al与SiO2粉体的反应机理;探讨了α-Al2O3颗粒体积分数、尺寸及热处理对Al基复合材料显微组织与拉伸性能的影响,并分析了材料的断裂行为与强化机理。Al-SiO2体系的反应是一个自发进行的放热反应,其反应温度为720℃。机理研究表明:Al与SiO2的反应主要归因于Al和Si元素的替换与扩散,是一个扩散-反应的过程,反应生成的γ-Al2O3颗粒仍能保持原块体的形状。Al与SiO2反应体系主要存在720℃与1050℃两个反应温度点,在720℃,原位反应生成γ-Al2O3相;当温度升至1050℃时,生成的γ-Al2O3相将发生晶化反应,生成亮白色的α-Al2O3,此过程伴随体积收缩。基于SiO2-ZL101A反应体系,采用熔体直接反应法,以半固态剪切技术配以超声作用原位合成了α-Al2O3p/ZL109合金基复合材料。半固态下以900r/min的转速剪切5min,并在670℃时辅以3min的超声作用,复合材料中的气孔基本被消除,α-Al2O3增强颗粒弥散地分布在基体中。在α-Al2O3p/ZL109合金基复合材料中,α-Al2O3颗粒主要依附于晶界分布。当α-Al2O3颗粒尺寸为30μm时,随着其体积分数由0vol.%增加至10vol.%时,α-Al枝晶臂的平均尺寸由79.88μm减小至34.45μm;在5vol.%α-Al2O3颗粒的复合材料中,α-Al2O3颗粒尺寸从30μm减小到0.5μm,α-Al枝晶臂尺寸由43.65μm减小至31.65μm,减小了27.5%,表明α-Al2O3颗粒具有细化晶粒的作用,且α-Al2O3体积分数愈高,粒径愈小,细化效果愈好。热处理后共晶Si相被粒化,主要以球状或块状弥散地分布于晶界处,粒径约在35μm。随α-Al2O3颗粒（30μm）体积分数由0vol.%增加到10vol.%,复合材料的抗拉强度呈先增强后减小的趋势,α-Al2O3体积分数为5vol.%时强度最高,而伸长率一直降低;α-Al2O3颗粒尺寸由30μm减小至0.5μm时,5vol.%α-Al2O3p/ZL109复合材料强度先增大后减小。5vol.%α-Al2O3p（3μm）/ZL109合金基复合材料的综合拉伸性能最好,热处理后抗拉强度较铸态提高10.9%,而伸长率降低20.5%,复合材料的断裂方式由铸态下的脆性断裂变为韧性断裂。α-Al2O3颗粒（30μm）体积分数由0 vol.%增加到10vol.%,AMCs的硬度随之增大,10vol%α-Al2O3p（30μm）/ZL109合金基复合材料在铸态下的硬度为107.4HV,较基体提高27.93%,热处理后硬度达到118.6HV,比铸态提高明显。5vol.%α-Al2O3p/ZL109合金基复合材料在铸态及热处理下的硬度均随α-Al2O3尺寸变大先增加后减小,α-Al2O3增强颗粒尺寸为3μm时,复合材料的硬度最高,热处理后达到117.2HV。