无压自浸渗法是指在不借助任何外力作用下，把熔炼好的铝液，经精炼，调温后，浇入经过预热，含有增强体颗粒与助渗剂的混合体粉末中。在助渗剂的参与下，液态铝或其合金借助自身重力的作用，自动浸渗入粉末中制备颗粒增强铝基复合材料。其工艺设备简单，成本低，制备的颗粒增强铝基复合材料具有高强度和弹性模量及好的高温新能，与单一的铝合金相比，是一种在航天工业和汽车工业中有应用前途的材料。但采用无压自浸渗法制备SiCp颗粒增强铝基复合材料仍存在以下两个突出的问题：1．在1000℃以下，SiC颗粒与铝或铝合金之间浸润性差。2．SiC颗粒增强复合材料中界面反应生成的有害杂质相较多，对复合材料的性能的影响较大。可以通过添加Mg、Li等活泼的合金元素，对增强体颗粒进行表面预处理来改善润湿性。 本文通过研究制备SiCp／Al复合材料、SiCp／Al-Si复合材料的过程中，熔融铝液或铝硅合金液的浸渗行为、SiC-Al、SiC-Al-Si之间的界面反应、复合材料的机械性能、微观结构等，探讨了不同量的活性元素Mg、Si、Ce对SiC颗粒与熔融基体之间的润湿性及复合材料性能的影响。，结果表明：Mg可降低熔融Al液和Al-Si液的表面张力，改善了SiC-Al、SiC-Al-Si间的浸润性。Mg在SiCp／Al复合材料界面与SiC颗粒表面的氧化膜SiO₂及Al反应，在SiC颗粒与基体Al之间界面处生成MgAl₂O₄；Mg在SiCp／Al-Si复合材料中与SiC颗粒表面SiO₂氧化膜反应，在SiC颗粒与基体Al-Si之间的界面处生成MgO，因此Mg有效地抑制了脆性相Al₄C₃的生成。当Mg含量为1.0％时，对复合材料的力学性能和微观组织结构改善程度最大。另外发现Mg与空气中的氮气反应生成的MgN₂对SiC颗粒增强复合材料的浸润性也有改善作用。添加同等量的稀土Ce元素时，对SiCp／Al-Si复合材料浸润性的改善程度没有对SiCp／Al复合材料浸润性改善程度明显，因为Ce与Al-Si合金中的Si反应生成稳定的Ce₅Si₃类化合物，损失了一部分的稀土Ce。所以稀土Ce的添加量分别为0.3％和0.9％时，对SiCp／Al复合材料、SiCp／Al-Si复合 武汉科技大学硕士论文 摘 要 材料的力学性能和润湿性改善程度最大。St元素也可有效地降低AI．C。脆性 相的量，增加铝液的流动性，提高h 颗粒与基体之间的浸润性，对SICP八 复合材料的性能有明显的改善作用。