颗粒增强铝基复合材料（PAMC）具有高比强度、高比刚度、高耐磨性、良好的热稳定性等优良性能,拥有广泛的应用前景。添加纳米级SiC_p,不仅可以类似微米级SiC_p增强AMCs提高硬度、耐磨性,同时还可以避免降低延性或抗拉强度,因此纳米SiC_p/AMCs复合材料（NPAMCs）应用潜力和价值十分巨大。然而,纳米SiC_p由于高比表面积、与铝合金熔体润湿性差造成易团聚、不易在熔体中分散的问题影响了复合材料的性能。为了解决此难题以开发新型复合材料,本实验室开发出一套新型的制备工艺流程,制备出纳米SiC_p分散均匀、力学性能良好、耐磨性高的铝基复合材料。由于目前对NPAMCs的认识停留在制备工艺和基本的组织性能优化阶段,对于其流变性能、流动性以及摩擦磨损性能的研究较少。因此本文首先研究了不同含量下纳米SiC_p/AMCs的超声制备工艺以及相关组织性能,然后研究了其流变性能、流动性以及摩擦磨损性能等,揭示改变SiC_p含量对复合材料上述性能的影响规律。研究了不同纳米SiC_p含量的SiC_p/Al-5Cu复合材料的制备,运用超声振动的声空化及声流效应有效的打散了团聚的纳米SiC_p以及细化晶粒。当超声处理时间为3min时,纳米SiC_p分布显著均匀且α-Al晶粒和Al₂Cu相也同时明显细化。随着SiC_p含量上升,α-Al晶粒由粗大块状向蔷薇状或近球状转变,尺寸逐渐减小。纳米SiC_p在1.5wt%时细化效果最好,相比基体的平均粒径减小了57%,并且复合材料的抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为289MPa、169MPa和12.9%,相比基体合金分别提升了15.1%、12.7%、24.0%。添加至2wt%时,由于粘度变大,超声效果降低,增强颗粒一定程度自发团聚,晶粒细化效果降低,所以晶粒尺寸有所变大。研究了纳米SiC_p含量对SiC_p/Al-5Cu和SiC_p/A356两种复合材料表观粘度和流变行为以及流动性的影响规律,并建立相关预测模型。采用同轴旋转柱体法和螺旋法分别测量复合材料的表观粘度和流动性。随着温度的降低或纳米SiC_p含量的提升,复合材料浆料的表观粘度会迅速上升而流动性则逐渐降低。这是由于纳米SiC_p的添加极大的增加了基体合金熔体的粘滞力。SiC_p对半固态下复合材料表观粘度的影响因固相率增大而迅速减弱。A356铝硅基体合金在同等条件下,要比Al-5Cu基体合金的粘度小,流动性更好。随着纳米SiC_p的含量增加,纳米SiC_p对Al-5Cu的复合材料的表观粘度增幅程度相比A356的增幅逐渐变大,流动性的下降幅度同样如此。值得注意的是,当添加纳米SiC_p高含量时,即便温度很高,由于复合材料内部存在大量硬质固相颗粒,导致固相率达到一定程度很快便会停止流动。两种复合材料的触变特性均表现为以固定剪切速率测量时,在一开始均出现剪切变稀特征,但是当浆料被搅拌旋转稳定后,基体合金会轻微下降,而复合材料的表观粘度值会逐渐上升,这是由于纳米SiC_p自发团聚以及生成熔渣提高了表观粘度。建立在700℃下纳米SiC_p含量对Al-5Cu复合材料的表观粘度η_AMC以及流动性L_AMC影响模型分别为:η_AMC=η_A（0.23338）²₄)+0.718888m_SiC)+0.94905),L_AMC=L_A(1.001-0.0568m_SiC)-0.0648)m_SiC²))（0.5≤m≤2）,揭示出纳米SiC_p含量对复合材料表观粘度和流动性的影响,是相反的,且均呈二次项关系变化。研究SiC_p/Al-5Cu复合材料的硬度与摩擦磨损性能与纳米SiC_p含量的关系。复合材料中加入纳米SiC_p后,硬度均得到提高,并且随着纳米SiC_p含量上升而上升,在含量达到2wt%时最高,相比基体提高了34.36%。基体合金摩擦磨损机制主要是磨料磨损和剥层磨损,而复合材料主要是磨粒磨损和部分粘着磨损,随着纳米SiC_p含量上升,粘着磨损占比逐渐增加,复合材料表面的犁沟变浅,磨痕特征逐渐减轻,凹坑变多,粘附磨屑逐渐变多且尺寸变小,相比基体合金,表面的粗糙度增加。复合材料在低载荷下以磨粒磨损为主,部分粘着磨损,有很多横断犁沟磨痕的凹坑和粗糙不平的摩擦面,磨痕较为清晰。高载荷下存在大量粗糙的摩擦面,犁沟磨痕的特征基本消失,此时以粘着磨损为主,存在部分磨粒磨损,凹坑数量变多,尺寸变大。