氧化铝复相陶瓷/高铬铸铁三维网络复合材料因其良好的耐磨损性、耐高温性、高的高温抗氧化性、抗蠕变性等以及在三维空间内相互贯穿的结构特点使其在军事防弹、机械加工、汽车工业、航空航天和食品加工等领域有着广阔的应用前景。但是由于氧化铝复相陶瓷与铁合金之间属于不润湿体系,使得两者之间的结合性很差,界面结合不佳会直接导致复合材料综合性能的降低。本实验通过化学气相沉积技术在氧化铝复相陶瓷表面沉积铜涂层以改善氧化铝复相陶瓷与高铬铸铁之间的润湿性,并对化学气相沉积铜涂层的适宜工艺参数进行确定。采用真空消失模负压铸造法制备具有三维网络结构的氧化铝复相陶瓷/高铬铸铁复合材料,并对复合材料的界面结合情况进行分析,最后研究复合材料的抗弯强度及磨损性能。研究结果表明:(1)采用化学气相沉积技术可以在氧化铝复相泡沫陶瓷表面沉积一层致密、均匀且纯度较高的铜涂层,铜涂层可均匀的覆盖在泡沫陶瓷的骨架及孔隙内部。通过实验得出化学气相沉积铜涂层的适宜工艺参数为:氢气流量为150 mL/min,氩气流量为300 mL/min,沉积温度850℃,保温时间40 min;(2)采用真空消失模负压铸造法制备的氧化铝复相陶瓷/高铬铸铁三维网络复合材料,氧化铝复相陶瓷与高铬铸铁之间结合紧密,无裂纹及孔洞等明显铸造缺陷存在。复合材料中,氧化铝复相陶瓷与高铬铸铁在界面处以粗糙界面相互嵌入,形成机械结合。同时高温浸渗下,复合材料界面附近发生了部分元素的溶解与扩散,有利于界面结合。复合材料在界面处形成以机械结合和溶解扩散结合为主的混合界面结合方式;(3)复合材料的抗弯强度是氧化铝复相陶瓷抗弯强度的2.1倍。室温条件下对复合材料及高铬铸铁的摩擦磨损性能进行测试,测得复合材料的摩擦系数小于高铬铸铁的摩擦系数,复合材料耐磨性优于纯高铬铸铁的耐磨性。结合磨损表面微观形貌分析得出,纯高铬铸铁的磨损主要为氧化磨损,而复合材料中,硬质陶瓷骨架可以起到承载和支撑的作用,减缓金属基体的磨损,提高复合材料的耐磨性能;(4)纯高铬铸铁和复合材料的磨粒磨损试验表明,相同载荷下,纯高铬铸铁的体积磨损量明显高于复合材料的体积磨损量,且随着载荷的增加,复合材料的体积磨损量也在逐渐增加。在磨粒磨损过程中,复合材料的磨粒磨损主要表现为金属基体的微观切削及断裂,陶瓷增强体可以承受较大载荷,有效减缓金属基体的磨粒磨损,提高复合材料的磨粒磨损性能。