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本发明提供一种制备铝基纳米材料的装置及方法，装置包括控制器、双柱凸模、上挤压凹模、中挤压凹模、下挤压凹模、挤压通道、模具包套、导向系统、加热装置、液压泵以及背压顶杆；上挤压凹模、中挤压凹模和下挤压凹模共同组成多道次的挤压通道，上挤压凹模和下挤压凹模挤压通道的截面均为矩形结构，中挤压凹模挤压通道的截面为V形结构；装置在使用时，实时计算输出力的大小并保证铝基坯料速度运行平稳，温度传感器则实时监控模具温度和铝基坯料温度。本发明的装置和方法能够得到晶粒组织均匀细化的铝基坯料，使铝基坯料力学性能得到大幅度提高，保证铝基坯料具有高密度的前提下同时具有高的强度和良好的韧性。