高性能颗粒增强铝、镁基复合材料一直是近20 年来国际金属基复合材料研究、制造与应用的热点。如何使增强颗粒与基体界面润湿结合、均匀分散是液态复合法制造该类复合材料的两大难题，而熔体净化和重熔处理是此类复合材料工程化应用的关键。
　　本团队针对国家重点装备高速高功率柴油机活塞、缸盖长期在350℃-400℃服役条件下对材料的苛刻要求，历经20 余年深入系统研究，突破了长期制约颗粒增强铝、镁基复合材料制造与应用的一系列重大技术难题，产业化制造了达到国际先进水平的颗粒增强铝、镁基复合材料，并大量应用。
　　本团队主要技术创新如下：
　　1） 界面反应润湿与结合技术。提出了通过可控界面反应实现陶瓷颗粒与铝、镁合金熔体润湿与结合的新方法、解决了液态复合过程中加入的增强颗粒与基体合金熔体润湿差的难题。在微米尺度SiC 颗粒表面高温氧化生成SiO2 层，通过该层与熔体中Al、Mg 元素反应，实现了SiC 颗粒与铝、镁合金熔体的良好润湿与界面结合，开发了SiC 微粒高效氧化技术与专用设备。
　　2） 多尺度颗粒协同增强技术。提出了微米和纳米尺度颗粒协同增强铝、镁基复合材料的新理念，发明了熔体反应自生-高剪切液态搅拌复合制备多尺度颗粒协同增强铝、镁基复合材料新技术，解决了颗粒增强铝、镁基复合材料中外加微米SiC 颗粒难以分散均匀问题。外加微米颗粒与内生纳米颗粒（TiC，TiB2，TiAl3等）在晶内与晶界并存，弥散分布、界面结合良好。
　　3） 铝、镁基复合材料熔体净化与重熔技术。 揭示了颗粒增强铝、镁基复合材料熔体净化与重熔机理，开发了该类复合材料熔体净化和多次重熔处理的专有技术，解决了复合材料熔体净化与重熔铸造期间增强颗粒界面脱黏逸出熔体的难题，确保了颗粒增强铝、镁基复合材料重熔组织与性能的稳定性。
　　4） 高品质颗粒增强铝、镁基复合材料制品工程化制造技术。发明了高速高功率柴油机颗粒增强铝基复合材料活塞和缸盖新结构和整体铸造技术，并在军民用先进柴油机中大量应用，综合性能超过国外同类产品，价格仅为进口产品三分之一。
　　本项目已获授权发明专利20多项，形成2 项企业技术标准，发表论文100 多篇。相关成果获得2017年度中国产学研合作一等奖、2015年国家科技进步二等奖、2011 年度陕西省专利奖一等奖、2009年陕西省科技进步一等奖、第18 届全国发明展览会金奖，总体技术达到国际同类技术先进水平。在国内7家企业大量应用，2012～2014年累计新增产值27.6 亿元，新增利润1.79亿元。
　　该项目拥有自主知识产权的整体铸造颗粒增强铝基复合材料活塞综合性能超过标志国际先进水平的德国活塞，达到了国际先进水平，完全取代进口，彻底打破了西方国家的技术封锁和垄断。国庆60 周年和抗战胜利70周年阅兵新型战车方队柴油机全部使用本项目制造的颗粒增强铝基复合材料活塞。项目的实施与转化，显著提升了我国颗粒增强金属基复合材料制造与应用水平，有力推动了我国内燃机活塞等关键部件制造业的技术跨越与进步，为我国经济建设、社会发展和国家安全做出重要贡献。