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碳化硅颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料由于具有比强度、比刚度高,导电、导热性能优良,耐高温、耐磨性能较好、热膨胀系数小等优点,而具有广阔的应用前景。当增强体碳化硅颗粒(SiCp)达到纳米尺寸时,其增强效果更好。本课题利用高能球磨和真空热压烧结法成功地制备了纳米碳化硅颗粒增强铝基(nano-SiCp/Al)复合材料,观察了复合材料试样的微观组织,测试了烧结试样的力学性能。为了改善增强体nano-SiCp和Al基体的润湿性,使nano-SiCp在Al基体中均匀分布并保持纳米尺寸,尽可能地抑制不良界面反应,减少硬脆相的产生,充分发挥nano-SiCp的增强作用,实验中对nano-SiCp进行了酸洗、化学镀铜等表面改性处理,效果显著。 在高能球磨过程中,nano-SiCp的体积含量、球磨时间、转速是影响混合粉末质量的主要工艺参数。实验结果表明,nano-SiCp的体积含量为2%,球磨时间为2h,转速为200r/min为最佳高能球磨参数。 真空热压烧结过程中,烧结温度、轴向载荷、保温时间是影响烧结试样性能的主要工艺参数。实验结果表明,烧结温度为873K、轴向载荷为40MPa、保温保压20min为最佳烧结参数。 nano-SiCp酸洗和化学镀铜后增强Al基复合材料的组织均匀、晶粒细小、界面质量较高,nano-SiCp在铝基体中均匀分布,复合材料的力学性能更加优良。这一结果表明,对nano-SiCp进行表面改性可显著改善nano-SiCp与Al基体的润湿性,使nano-SiCp在Al基体中均匀分布,有效减少了不良界面反应,充分发挥了nano-SiCp的增强作用。 本文研究了高能球磨和真空热压烧结法的制备工艺过程及其参数对nano-SiCp/Al复合材料组织及性能的影响规律,并最终得出了制备nano-SiCp/Al复合材料的最佳工艺参数。