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颗粒增强铝基复合材料能够融合金属铝以及增强相颗粒的优点，具备铝轻质，延展性好，韧性优良的同时兼备增强相颗粒的硬度高、耐磨性好的优点，因此颗粒增强铝基复合材料的研究和应用最为广泛。针对机械搅拌铸造法对搅拌桨型与颗粒分散性关系研究较少，以及颗粒均匀性差，高体积分数颗粒难添加的缺陷，课题组提出一种高效搅拌的方法制备Al-B4C复合材料，该方法通过优化搅拌桨和强化搅拌条件，实现颗粒的均匀加入。
物理模拟部分:通过水模实验确定高效搅拌桨型，并且对该搅拌桨型下搅拌工艺参数进行分析。结果表明:使用六直叶开启式涡轮桨的标准偏差是0.048384，使用六斜叶开启式涡轮桨的标准偏差是0.13002，并且使用六直叶开启式涡轮桨对颗粒的悬浮和分散效果要优于六斜叶开启式涡轮桨;使用六直叶开启式涡轮桨时，搅拌转速增加有利于颗粒的悬浮和分散效果;浸入深度的减小有利于颗粒的分散;桨径比增加有利于颗粒的悬浮和分散;颗粒粒径减小有利于颗粒的悬浮和分散。
热态实验部分:在电磁搅拌条件下，考察B4C颗粒的加入方式对Al-B4C复合材料的影响。结果表明:在900℃条件下，直接加入体积分数5％的B4C颗粒制备Al-B4C复合材料，B4C颗粒分散不均，与Al基体复合的B4C含量仅有加入B4C量的50.27％，与Al复合的B4C量较少。高能球磨预处理Al-B2O3-C的复合粉末时，球磨转速300rpm时复合粉末的平均粒径4.706μm，球磨时间增加至90min后复合粉末的平均粒径14.873μm，将经过球磨预处理的Al-B2O3-C复合粉末包覆在Al箔中加入900℃条件下的Al熔体中，能够通过原位反应生成Al-B4C-Al2O3的复合材料。
之后采用不同搅拌方式和不同机械搅拌转速制备Al-B4C复合材料，结果表明:在900℃条件下，与电磁搅拌制备Al-B4C复合材料相比，加入体积分数5％的B4C时机械搅拌制备的Al-B4C复合材料与Al基复合的B4C含量从加入B4C量的50.27％增长至70.54％,与Al复合的B4C含量增多，B4C颗粒分散的均匀性增强;机械搅拌转速从200rpm增加至400rpm后，与Al复合的B4C含量增多，B4C颗粒分散的均匀性增强。
物理模拟部分:通过水模实验确定高效搅拌桨型，并且对该搅拌桨型下搅拌工艺参数进行分析。结果表明:使用六直叶开启式涡轮桨的标准偏差是0.048384，使用六斜叶开启式涡轮桨的标准偏差是0.13002，并且使用六直叶开启式涡轮桨对颗粒的悬浮和分散效果要优于六斜叶开启式涡轮桨;使用六直叶开启式涡轮桨时，搅拌转速增加有利于颗粒的悬浮和分散效果;浸入深度的减小有利于颗粒的分散;桨径比增加有利于颗粒的悬浮和分散;颗粒粒径减小有利于颗粒的悬浮和分散。
热态实验部分:在电磁搅拌条件下，考察B4C颗粒的加入方式对Al-B4C复合材料的影响。结果表明:在900℃条件下，直接加入体积分数5％的B4C颗粒制备Al-B4C复合材料，B4C颗粒分散不均，与Al基体复合的B4C含量仅有加入B4C量的50.27％，与Al复合的B4C量较少。高能球磨预处理Al-B2O3-C的复合粉末时，球磨转速300rpm时复合粉末的平均粒径4.706μm，球磨时间增加至90min后复合粉末的平均粒径14.873μm，将经过球磨预处理的Al-B2O3-C复合粉末包覆在Al箔中加入900℃条件下的Al熔体中，能够通过原位反应生成Al-B4C-Al2O3的复合材料。
之后采用不同搅拌方式和不同机械搅拌转速制备Al-B4C复合材料，结果表明:在900℃条件下，与电磁搅拌制备Al-B4C复合材料相比，加入体积分数5％的B4C时机械搅拌制备的Al-B4C复合材料与Al基复合的B4C含量从加入B4C量的50.27％增长至70.54％,与Al复合的B4C含量增多，B4C颗粒分散的均匀性增强;机械搅拌转速从200rpm增加至400rpm后，与Al复合的B4C含量增多，B4C颗粒分散的均匀性增强。