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为了减小或消除Al-Ti-C-CuO体系在原位反应过程中容易形成的大尺寸条块状相Al3Ti,引入稀土氧化物La2O3,构成Al-Ti-C-CuO-La2O3体系。以La2O3粉、Al粉、CuO粉、Ti粉、C粉为原料压制成预制块,6063铝合金为基体,采用原位反应近液相线铸造法制备铝基复合材料。采用光学显微镜、X射线衍射仪、差热-热重同步分析仪、扫描电子显微镜、能谱仪以及透射电子显微镜观察分析试样中各原位反应产物尺寸、形貌、物相、分布及其与Al基体之间的界面微观结构。具体结果如下:当熔体预热温度为1000°C,反应物混粉时间为60min,预制块成型压力为10MPa,预制块中反应物摩尔比为Al:Ti:C:CuO:La2O3=4.8:1.0:1.2:1.0:0.008(即La2O3的含量为预制块含量的0.6wt.%),预制块添加量占基体质量的20wt.%时,制备得到原位反应产物形貌尺寸较细小,分布较均匀的铝基复合材料。La2O3引入Al-Ti-C-CuO体系后,体系中的原位反应过程,原位反应产物形貌尺寸及分布发生明显变化。La2O3与C发生碳热反应生成LaC2和CO,LaC2与熔液中的Ti反应生成TiC和[La]活性原子,[La]活性原子与熔液中的Al、Ti原子结合,生成新的稀土相Ti2Al20La,从而阻止了Al分别和C、Ti生成Al4C3和Al3Ti反应的进行。120μm的Al3Ti相转变为20μm的Ti2Al20La相,Al2O3由5μm减小至1μm,TiC由1μm减小至0.5μm。在凝固过程中,Al2O3颗粒在晶界处发生钉扎作用,阻碍晶粒生长,TiC颗粒充当形核核心,促进形核,二者共同作用达到细化晶粒的目的。并且整个基体熔液的流动性得到改善,促使原位Al2O3和TiC颗粒较为弥散地分布于基体中,起到弥散强化的作用。制备得到的铝基复合材料在凝固过程中遵循能量最低原理,在原位产物与Al基体之间的界面处,Al基体形成的晶面是密排面(111),并发现各原位反应产物与Al基体存在着下列位向关系:TiC(200)晶面//Al(111)晶面,界面以半共格关系结合;Al2O3颗粒中(112?0)晶面//Al(111)晶面,界面以共格关系结合,Al2O3(011?2)和(101?2?)晶面与Al基体呈非共格关系。β-Al2O3颗粒中(101?3),(0006),(1?013)晶面与Al基体(111)晶面形成非共格界面结构;Al3Ti的(112)晶面与Al基体的(111)晶面之间形成共格界面,Al3Ti的(204)晶面与Al基体的(111)晶面呈非共格关系;Ti2Al20La的(440)晶面//Al(111)晶面,界面呈半共格关系。Ti2Al20La的(311)晶面//Al(111)晶面,界面呈非共格关系。