石墨烯纳米片增强铝基复合材料(GNs/Al)具有优异的力学性能,在航空航天、汽车制造等高端制造领域有着广阔的应用前景。然而，由复合材料制备的一些关键零部件在服役过程中面临着疲劳及磨损失效问题。本项目提出采用热应力高能喷丸强化工艺在GNs/Al表层制备梯度纳米结构优化其表层力学性能。深入开展复合材料表层梯度纳米结构的制备、微观结构演变以及表层力学性能研究，旨在理解石墨烯纳米片增强体在铝基复合材料喷丸强化制备表层梯度纳米结构中的作用，探索复合材料表层梯度纳米结构的可控制备；明晰石墨烯纳米片增强体对表层梯度纳米结构在外载荷及高温下演变的影响机制，优化复合材料表层梯度纳米结构稳定性；最终建立复合材料表层梯度纳米结构的形成、稳定性与表层力学性能的内在关联，实现热应力高能喷丸优化GNs/Al性能。本研究为实现复合材料表层梯度纳米结构的可控制备以及优化铝基复合材料性能提供指导。