與傳統的金屬材(cai)料(liao)相(xiang)比，顆粒(li)(li)增(zeng)強鋁(lv)基(ji)復合材(cai)料(liao)不僅兼有金屬的高塑性(xing)、高韌性(xing)和增(zeng)強顆粒(li)(li)的高模量、高硬度，同時具有各(ge)向(xiang)同性(xing)，是應用(yong)前景很(hen)廣的材(cai)料(liao)。碳化硅(gui)顆粒(li)(li)增(zeng)強鋁(lv)基(ji)復合材(cai)料(liao)可用(yong)來制(zhi)造衛星及航空結(jie)構材(cai)料(liao)，如(ru)衛星支架、結(jie)構連接件、管(guan)材(cai)、各(ge)種型材(cai)、導(dao)彈翼、制(zhi)導(dao)元件；制(zhi)造飛機(ji)零部件等，發展這種材(cai)料(liao)具有重要的戰略意義。

　　碳化硅顆粒增強鋁基(ji)復合材料(liao)，其增強體(ti)顆粒價格低廉，可用常規(gui)方法制(zhi)造(zao)加工(gong)，便于批量(liang)生產(chan)。研發成本低、效果好的制(zhi)備(bei)工(gong)藝是當(dang)前材料(liao)領域(yu)的一(yi)個熱點。

　　一、粉末冶金法

　　粉(fen)末(mo)冶(ye)金(jin)(jin)法(fa)具有(you)一些獨特的(de)優點，如可任意(yi)調節增強(qiang)(qiang)相(xiang)的(de)體(ti)積分(fen)數（最高可達(da)７０％），較準確地控(kong)制(zhi)(zhi)成分(fen)比，且其增強(qiang)(qiang)顆粒(li)(li)的(de)粒(li)(li)徑在納米范(fan)圍(wei)內(nei)可調。此外(wai)，粉(fen)末(mo)冶(ye)金(jin)(jin)工藝的(de)燒結(jie)溫度較低，可有(you)效減輕增強(qiang)(qiang)體(ti)與基體(ti)間的(de)有(you)害界面反應(ying)，制(zhi)(zhi)得的(de)復合(he)(he)材(cai)料(liao)具有(you)良好的(de)力學(xue)性能。近年來，進一步開發(fa)出機(ji)械合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)-粉(fen)末(mo)冶(ye)金(jin)(jin)法(fa)。該法(fa)制(zhi)(zhi)備的(de)復合(he)(he)材(cai)料(liao)，其增強(qiang)(qiang)體(ti)顆粒(li)(li)分(fen)布均(jun)勻，粒(li)(li)度在納米至(zhi)微(wei)米范(fan)圍(wei)內(nei)可調，增強(qiang)(qiang)相(xiang)的(de)體(ti)積分(fen)數可高達(da)７０％，與基體(ti)的(de)界面結(jie)合(he)(he)良好，所制(zhi)(zhi)備的(de)復合(he)(he)材(cai)料(liao)力學(xue)性能優異。美國ＤＷＡ 公司采用機(ji)械合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)-粉(fen)末(mo)冶(ye)金(jin)(jin)法(fa)生產了碳(tan)化(hua)硅顆粒(li)(li)增強(qiang)(qiang)鋁(lv)基復合(he)(he)材(cai)料(liao)，已(yi)將其應(ying)用于(yu)汽車、飛機(ji)、航天器等。

　　二、壓力鑄造法

　　此法是將液態或(huo)半液態金(jin)屬(shu)基復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)或(huo)金(jin)屬(shu)以一定速度(du)填充壓(ya)鑄模(mo)型腔，或(huo)增強(qiang)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)預(yu)制(zhi)(zhi)體的(de)(de)空隙(xi)中，在壓(ya)力(li)作用(yong)下使其(qi)快速凝(ning)固(gu)成形(xing)而制(zhi)(zhi)備出(chu)金(jin)屬(shu)基復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)，包括擠壓(ya)鑄造法、離心(xin)鑄造法、氣(qi)體壓(ya)力(li)滲(shen)透鑄造法等。目前，生產(chan)(chan)應(ying)(ying)用(yong)中使用(yong)較多的(de)(de)是擠壓(ya)鑄造法，其(qi)具體方法是：首先把碳化硅顆粒增強(qiang)相(xiang)以適當的(de)(de)粘(zhan)結劑粘(zhan)結制(zhi)(zhi)成預(yu)制(zhi)(zhi)塊，然后裝入(ru)鑄模(mo)，澆(jiao)入(ru)精(jing)煉的(de)(de)鋁基體金(jin)屬(shu)熔(rong)(rong)體，并立即(ji)加壓(ya)使熔(rong)(rong)融(rong)的(de)(de)金(jin)屬(shu)熔(rong)(rong)體浸滲(shen)到(dao)預(yu)制(zhi)(zhi)塊中，凝(ning)固(gu)之(zhi)后即(ji)得碳化硅顆粒增強(qiang)鋁基復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)。壓(ya)力(li)鑄造法的(de)(de)主(zhu)要(yao)優(you)點是：可大批量(liang)制(zhi)(zhi)造顆粒增強(qiang)鋁基復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)零部件，成本低；浸滲(shen)時熔(rong)(rong)體與(yu)增強(qiang)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)在高(gao)溫下接觸時間短，避免了界面(mian)反應(ying)(ying)產(chan)(chan)物對(dui)復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)不利影(ying)響；高(gao)壓(ya)作用(yong)促(cu)進(jin)了熔(rong)(rong)體對(dui)增強(qiang)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)潤濕(shi)，增強(qiang)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)無需進(jin)行表(biao)面(mian)預(yu)處理(li)；所制(zhi)(zhi)備材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)組織致密，無氣(qi)孔(kong)。

　　三、噴射沉積法

　　此法(fa)(fa)是(shi)將液態金屬在高(gao)(gao)壓下霧化，并(bing)在其流出時(shi)將增強顆(ke)(ke)粒(li)噴(pen)(pen)射入金屬液中(zhong)，兩相混合的(de)(de)(de)霧化液體隨后在容器中(zhong)沉積成(cheng)形(xing)(xing)。噴(pen)(pen)射沉積法(fa)(fa)采用不(bu)(bu)(bu)同(tong)形(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)基(ji)體和(he)(he)不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)基(ji)體運動方式可獲得管坯、圓(yuan)柱坯、帶坯等不(bu)(bu)(bu)同(tong)產品。此法(fa)(fa)的(de)(de)(de)優點(dian)是(shi)可直接由液態金屬霧化和(he)(he)沉積形(xing)(xing)成(cheng)具有(you)快(kuai)速(su)凝(ning)固組織和(he)(he)性(xing)能特征及一定形(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)坯件(jian)；保證了(le)增強顆(ke)(ke)粒(li)在基(ji)體中(zhong)的(de)(de)(de)分布均勻性(xing)；冷(leng)卻速(su)度很快(kuai)，避免了(le)增強顆(ke)(ke)粒(li)與(yu)金屬基(ji)體之間的(de)(de)(de)界面反應(ying)；對界面的(de)(de)(de)潤濕性(xing)要(yao)求不(bu)(bu)(bu)高(gao)(gao)，晶粒(li)十分細小。