本文针对多种国产市售磨料级绿色碳化硅颗粒,以其原始状态和经超声清洗状态制备高体分SiCp/Al复合材料,制备工艺采用熔铝无压浸渗法。通过制备工艺实验及SEM、XRD、三点弯曲实验等测试手段研究了这些不同品质的碳化硅颗粒对高体分SiCp/Al复合材料的制备工艺性以及性能的影响规律和影响机制,以期提升国产磨料级碳化硅颗粒对熔铝无压浸渗制备高性能高体分SiCp/Al复合材料的适用性。颗粒表征及清洗实验研究结果表明,本文所用8种(以下称1到8号)国产市售磨料级绿色碳化硅颗粒的表面普遍不同程度的存在有明显的吸附质,但吸附质的含量差距明显,从0.08%到0.58%不等。吸附质以微小(<5μm)的碳化硅为主,部分产品还夹杂有少量游离碳和二氧化硅。颗粒普遍呈现多棱角外形,部分产品棱角尖锐。采用以去离子水为清洗介质的超声清洗工艺可以有效去除颗粒表面存在的吸附质,但对于吸附质含量本身就极低的颗粒而言清洗效果并不明显。当清洗介质更换为工业酒精时,不会对超声清洗工艺的清洗效果产生明显的影响,但有效提升了清洗效率。颗粒的复合材料制备工艺实验结果表明,颗粒在未经任何处理的原始状态下,1～8号颗粒中仅有6号、8号两种颗粒实现了无压浸渗复合、制备出了复合材料,制备成功率仅为25%,其中8号颗粒吸附质含量在所有颗粒中最低,6号次之。同时对复合材料进行密度测试和组织形貌观察,6号颗粒原始态复合材料组织内部存在较多孔洞,密度较其他复合材料明显偏低。而经超声清洗处理后,8种清洗态颗粒均实现了无压浸渗复合、制备的过程,成功率由25%大幅提升至100%,并且有效防止了复合材料组织内部孔洞的产生。超声清洗改善颗粒的无压浸渗工艺性效果显著。颗粒表面吸附质的存在会影响颗粒对熔铝无压浸渗制备工艺的适用性,且颗粒表面吸附质含量越高,越不利于颗粒的复合、制备。复合材料力学性能测试结果表明,8号颗粒由于原始状态时吸附质含量就很低,因此清洗前后对复合材料力学性能提升幅度不大,抗弯强度维持在370MPa左右的较高水平,仅弹性模量从214GPa提升至了 238GPa。而6号颗粒在经超声清洗处理、去除吸附质后大幅提升了复合材料的力学性能,抗弯强度由原始的322MPa提升至392MPa,弹性模量由203GPa提升至232GPa,性能改善效果显著。其余6种颗粒经超声清洗后复合出的复合材料大多表现出良好的力学性能,抗弯强度普遍在380MPa左右,且最高可达近400MPa,仅2号的抗弯强度较低,为 319MPa。断口分析表明,总体而言复合材料界面结合良好,但仍存在一定的孔洞和界面脱粘现象,且颗粒在清洗之前该现象较为严重。颗粒基本以解理断裂为主,但2号颗粒一方面由于内部缺陷等原因出现颗粒内部的碎裂,另一方面因为存在过多尖锐棱角而产生应力集中,造成局部尖角处的断裂等原因,导致复合材料力学性能的降低。