碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究(10)
术主要分为三类：无压浸渗法、压力浸渗法和真空压力浸渗法。
①无压浸渗法：指在毛细管力的作用下，金属液渗入到陶瓷预制体中制备复合材料的
方法。其特点是渗透过程中不需要外加压力，工艺过程简单，成本较低，可制备大型复杂
产品，且为近净成形。但这种方法受合金成分、浸渗温度、浸渗时间、大气成分影响较大。
②压力浸渗法：采用压力使金属液进入预制体内，经凝固形成复合材料的方法。压力
可以是气压，也可以是机械压力。该法对于润湿性不好的陶瓷预制体与金属液的浸渗能够
实现紧密结合，且可以实现近净成形，但是对于浸渗压力及模具有较高要求，且预制体必碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究11
须达到一定的强度，以防在浸渗过程中预制体发生变形甚至垮塌。由于施加压力较大，生
产时间短，适合于大批量生产，但是需要控制好预制体的预热温度、浸渗压力、保压时间
等工艺参数。
③真空压力浸渗法：采用高压惰性气体将金属液压入抽成真空的预制体中，在内外压
力差的作用下凝固生成复合材料的方法。这种方法具有良好的渗流性、压力容易控制、渗
透均匀及增强体体积分数高等特点，是一种易于控制，适合于批量生产的制备方法。
1.4 SiC网眼陶瓷增强 Al基复合材料
1.4.1 SiC网眼陶瓷增强 Al基复合材料概况
SiC网眼陶瓷增强Al基复合材料即为金属相是Al合金， 陶瓷预制体为SiC网眼陶瓷的陶
瓷/金属基复合材料。
SiC 网眼陶瓷/Al复合材料是近年发展起来的陶瓷/金属复合材料的一种材料结构形
式， 即增强体(SiC 陶瓷)在三文空间连续(连通)， 基体(Al合金)也在三文空间连续(连通)，
增强体(SiC陶瓷)与基体(Al合金)在空间呈交织网络结构。它具有显著的优点或特点：由
于增强体(SiC 陶瓷)在三文空间连续(连通)，有利于将集中在点或面上的应力迅速地在空
间体范围内分散和传递，因而可以大幅度地提高复合材料的承载能力或抗冲击能力；由于
基体(Al合金)在三文空间连续(连通)，使得对复合材料的整体增韧效果大幅度增强；由
于增强体(SiC 陶瓷)与基体(Al合金)在空间呈交织的双连续三文网络结构，使得增强体
(SiC陶瓷)与基体(Al合金)的结合得到大幅度改善；同时，这种复合结构形式既利用了陶
瓷的高硬度、高模量、高强度， 低密度又能更好地利用金属的韧性和吸波作用。
1.4.2 开发与应用中存在的问题
三文连续网络陶瓷/金属复合材料因其独特的结构以及传统颗粒增强型复合材料不能
比拟的性能，在航空航天、汽车工业、机械制造、电子封装等领域有着广阔的应用前景。
但是这种材料也存在一定的局限性，主要表现如下：
①生产效率低，工艺条件不好控制：目前只能制备形状较简单的产品，尚不能制造结
构复杂的产品。
②孔径大小可控性差：由于多孔陶瓷预制体制备工艺的局限，多孔陶瓷内部存在着许
多闭孔，金属液无法完全填充，从而导致陶瓷的体积分数在复合材料中的比例不高，进而
影响复合材料的性能。
③种类单一：三文连续网络陶瓷/金属复合材料的基体金属大多是熔点相对较低的金
属材料（如铝及其合金）。这类复合材料中的金属易软化甚至熔化（如铝），也很容易氧
化，导致材料的高温性能相对比较差。而用熔点较高的金属或合金来制备三文连续网络陶