Al2O3陶瓷材料具有密度低、强度高、耐高温、抗腐蚀、耐磨性好等诸多优点,但脆性是其最大的弱点。通常通过在Al2O3陶瓷中引入韧性增强相来改善陶瓷的脆性。本研究采用Lanxide技术在Al2O3基体中引入Al相,制备了Al增韧的Al2O3/Al复合材料,并对SiO2/Al原位反应制备Al2O3陶瓷进行了初步的探讨。 利用Al-Si为母合金,在1100℃空气气氛中制备了Al1O3/Al复合材料。通过在母合金中添加zn、Mg和Cu组分,讨论了合金组分对合金氧化生长过程和组织结构的影响。在此基础上将α-SiC颗粒制为多孔预制体,通过调整SiC的粒度和造孔剂的含量来调整预制体内部的气孔分布,控制铝合金熔体向预制体气孔内氧化生长,制备出形状规则的SiC/Al2O3/Al复合材料。用三点弯曲法测试了所制备的SiC/Al2O3/Al复合材料的抗弯强度,并利用销-盘式摩擦磨损试验机,对复合材料的摩擦磨损性能进行了测定。利用金相显微镜、XRD、SEM等手段研究了复合材料的微观组织。 实验结果表明,熔融Al-5wt％Zn-10wt％Si合金直接氧化生长经历了孕育期、快速生长期和饱和生长期三个不同的阶段。分别引入Zn和Mg对合金生长过程都有促进作用,但同时引入则会阻碍生长。引入Cu对铝合金氧化生长速率没有影响,但会影响复合材料的微观形貌,使Al相分布更加均匀。 引入SiC颗粒预制体后,Al-Si-Zn合金的氧化生长孕育期缩短,制得的SiC/Al2O3/Al复合材料体积稳定,组织均匀和结构致密；SiC粒度不同,复合材料的生长程度不同,其中在60μmSiC预制体中复合材料的生长厚度达16mm。 复合材料中气孔的存在,导致其抗弯强度下降。SiC颗粒尺寸大小对SiC/Al2O3/Al复合材料的摩擦磨损有影响,尺寸较小的SiC颗粒能更好的支撑摩擦表面,阻碍裂纹扩展,材料表现出较低的摩擦系数和较好的耐磨性。 采用大块石英玻璃与Al直接反应可以得到致密,均匀,外观与原玻璃制品保持一致的Al2O3/Al材料。