颗粒增强铁基复合材料具有高强度、高硬度以及优良的耐磨性能而得到越来越多的研究关注。然而,陶瓷颗粒与金属铁存在着严重的界面不相容性,使得金属基体与陶瓷增强颗粒间的结合力不强,降低了陶瓷颗粒增强金属基复合材料的综合性能,而且随着陶瓷颗粒含量的增多这种对性能的影响会加剧。陶瓷颗粒表面化学镀铜,可以提高颗粒与铁基体之间的润湿性,可能有效改善界面结合从而提高材料的力学性能。同时不同类型和多种粒度陶瓷颗粒的混合,利于提高致密度和减小局部应力集中,有望对复合材料的性能产生更好的增强作用。本文综合上述两种方法,选用化学镀铜后的陶瓷颗粒混合增强,采用电流直加热动态热压烧结制备工艺,期望对高体积分数陶瓷颗粒增强铁基复合材料性能有所改善。本文首先对不同粒度5μm、10μm、15μm，不同类型SiC、TiC、TiB2、TiN陶瓷颗粒进行了表面化学镀铜处理,得出不同类型粒子表面化学镀铜工艺可以通用,并得出了最佳工艺。研究发现,陶瓷颗粒粒度大小对镀铜还原率高低影响显著,陶瓷颗粒越大,还原率越高,颗粒尺寸较大时,镀速较大,镀层粗糙,因此要降低镀速,提高络合剂含量。化学镀铜后的陶瓷颗粒主要物相含有陶瓷相、Cu和Cu2O,因此增加了氢气退火处理,实现了消除镀层中Cu20的目的。本实验分别制备了不同尺寸,不同类型,体积分数为15%、20%、25%,两种混合粒子的加入体积混合比为2：1、1：1、1：2的不同陶瓷颗粒混合增强铁基复合材料。对材料的性能进行了对比研究,并通过扫描电镜观察和成分微区分析,对材料的性能改善机理进行了讨论。化学镀铜后,陶瓷颗粒混合增强复合材料的抗拉强度和延伸率都有提高,并且随着增强颗粒体积分数的增加,这种改善作用逐渐增大。10μm的SiC和10μm的TiC混合增强,增强粒子总体积含量为15%,两种粒子加入体积百分比为1：1,粒子镀铜处理比没有镀铜处理抗拉强度提高了7.1%,延伸率提高了6.5%。不同类型粒子混合增强比单一类型粒子增强铁基复合材料抗拉强度高。对抗拉强度增强效果比较好的SiC颗粒加入到其它陶瓷颗粒增强复合材料中,能够显著提高材料的抗拉强度。粒度为5μm的不同类型粒子分别与10gm不同类型粒子混合,加入的总体积分数为15%,保持两种粒子加入体积含量比为1：1时,5μmSiC与10μmTiN混合增强复合材料的抗拉强度比5μmTiN与10μmTiN混合增强复合材料抗拉强度提高8.6%;5μmSiC与10μm Tic混合增强复合材料抗拉强度比5μmTiC与10μm TiC混合增强复合材料抗拉强度提高13.2%；5vmTiC与10μm SiC混合增强复合材料抗拉强度比5μmTiC与10μm TiC混合增强复合材料抗拉强度提高11.7%。混合尺寸强化增强复合材料的致密度和抗拉强度均比单一颗粒尺寸增强复合材料高。加入的总体积分数为15%,保持两种粒子加入体积含量比为1：1时,10μmSiC与SiC混合增强复合材料的抗拉强度比单一10μmsiC颗粒增强复合材料提高2.9%,比单一的5μmSiC颗粒增强复合材料提高9.1%；10μmTiC与5vmTiC混合增强复合材料的抗拉强度比比单一的10μmTiC颗粒增强复合材料提高5.0%,比单一的5μmTiC颗粒增强复合材料提高11.9%。两种粒度的陶瓷颗粒,不同体积混合比对复合材料抗拉强度影响显著。10μmSiC与5μmTiC (TiB2)混合,SiC陶瓷颗粒最佳体积混合加入比为2：1,随着小粒度的TiC (TiB2)占体积比的增加,材料的抗拉强度下降。显微组织分析表明,镀铜陶瓷粒子经过烧结后金属铜仍然围绕粒子存在,这对减少增强粒子团聚时的微观缺陷有重要作用,导致镀铜处理可以显著改善复合材料的性能。实验发现,不同类型的陶瓷颗粒混合增强可以提高烧结密度,显微组织观察表明混合类型增强的复合材料陶瓷粒子界面显微缺陷减少,这两点可能是混合强化有益的原因。