颗粒增强金属基复合材料不仅具有基体金属的可加工性,而且具有增强体颗粒的高强度、低密度和低热膨胀系数等优点,是制备结构功能一体化材料的理想材料。目前,颗粒增强复合材料已经广泛应用于航空航天、轨道交通、军事国防及核电领域。碳化硼颗粒作为一种具有性能优良的陶瓷材料,具有中子吸收、硬度高、密度低和热膨胀系数低等优点,是继碳化硅颗粒之后又一种新兴热门陶瓷颗粒增强体材料。本文采用热压法和真空烧结法制备了不同B4C颗粒体积分数的B4C/Al复合材料,分析研究工艺参数对Al粉的球磨及氧化行为,并对复合材料的力学性能进行了研究。本文开展了原始球形Al粉球磨行为研究,分析了不同球磨时间条件下Al粉形貌。研究表明,随着球磨时间的增加,Al粉的平均粒径不断增大。Al粉球磨6小时时,粉末扁平化程度较高,变形较为充分,且粉末颗粒表面平整,光滑度较高,球磨效果较好。球磨时间过长会出现冷焊现象,不利于Al粉的扁平化。球磨变形过程没有改变Al粉的晶体结构,只会改变晶粒取向,使其具有明显的择优取向。采用热压法和真空烧结法成功制备了不同B4C颗粒含量的B4C/Al复合材料,分析了Al粉的形貌和粒径、增强体体积分数、变形程度等因素对复合材料力学性能影响规律。Al粉极易氧化,Al粉粒径越小,自然氧化量越大,烧结后试样中Al2O3以γ-Al2O3的形式存在于基体中。采用真空烧结法制备的复合材料致密度高于热压法制备的复合材料,Al粉未球磨与Al粉球磨6小时真空烧结法制备的复合材料最高致密度分别为99.8%和99.2%。采用热压法制备的复合材料显微硬度高于真空烧结法制备的复合材料。随B4C颗粒体积分数增加,复合材料显微硬度增大。球磨6小时Al粉制备的10 vol%B4C/Al复合材料抗拉强度最高为188.6MPa。B4C颗粒与Al基体的界面结合良好,断口处有明显的小韧窝以及撕裂棱。