碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究(11)
瓷/金属复合材料对设备要求较高，研究相对较少。 碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究12
④润湿性差：陶瓷与金属的润湿性不好，需要经过一定处理才能形成稳定界面。
面临以上在研发和生产上的局限性，网眼陶瓷/金属基复合材料在开发和应用中存在
以下待解决的问题：
（1）各种制备工艺方法期待完善
现有的工艺方法虽然都成功地制备了碳化硅铝复合材料，但各种方法均有其优缺点，
很难判断某种方法已成为主流方法，具有优异综合性能的碳化硅铝复合材料的获得还存在
某些障碍。
（2）界面理论的研究有待进一步深人
复合材料的界面理论研究即是研究复合材料的界面润湿、界面结构、界面结合机制和
界面稳定性等问题。界面结合状况影响着复合材料的各种性能。研究界面与材料性能的相
互关系已成为复合材料研究的前沿领域。界面理论的形成有助于发现改善复合材料界面结
合状况的途径。例如，弄清润湿机理及影响因素可以找到改善润湿的途径。界面润湿性是
界面相容性的一个方面，有时甚至能成为材料综合性能的决定性因素。
（3）碳化硅铝复合材料的成本需要努力降低
复合材料应用受到限制的主要原因之一就是生产复合材料的成本居高不下。目前碳化
硅铝复合材料主要应用于航空、航天、军工领域，而在民用结构上较少应用，这跟这种材
料的高成本有密切关系。通过优化制备工艺，缩短工艺流程，减少辅助设施，提高工艺效
率以及回收利用复合材料等技术方法均可降低材料生产的成本。这些技术方法尚需进一步
深入探讨。
（4）碳化硅铝复合材料后续加工性能值得考虑
碳化硅铝复合材料由于含硬而脆的碳化硅骨架，切削难度非常大。而现代精密的机械
零件绝大多数仍需依靠机加工获得最终形状和精度，也就是说难以避免切削问题。焊接加
工也是金属基复合材料使用中不可避免的问题，材料难以焊接将会影响其使用范围。在获
得优异性能的碳化硅铝复合材料的同时必须兼顾其后续加工性能。
1.5 本课题研究意义与内容
SiC网眼陶瓷/Al基复合材料拥有诸多理想的机械性能和物理性能， 以及其广阔的应用
前景为进一步拓宽SiC网眼陶瓷/Al基复合材料的应用范围创造了有利条件。针对SiC网眼
陶瓷/Al基复合材料在开发和应用中存在的问题，通过对碳化硅铝基复合材料的进一步研
究，一定能使其实现更好更多的应用。随着材料科学的不断进步，传统的陶瓷预制体的制
备工艺愈来愈不能满足需要，如何开发出孔径可以设计、无闭孔和盲孔的陶瓷预制体的制碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究13
备工艺，且适合实际生产需求的陶瓷预制体是研究开发的目标之一。陶瓷/金属间的界面
问题仍然是今后研究的重点和难点，包括陶瓷/金属的润湿机理、行为、控制界面间的反
应程度等。随着对三文连续网络复合材料研究的不断深入，其必将有广阔的应用领域。
本课题主要针对 SiC网眼陶瓷/Al 合金基间的界面问题，在相关文献和本人导师的研
究基础上作进一步的研究和探讨。 实验围绕 SiC/Al 复合材料的 Al合金配方以及配方中微
量元素（Cu）对 SiC网眼陶瓷/Al合金基间的界面润湿性和 Al 合金的微观结构的影响进
行研究。
在前期 SiC网眼陶瓷预制件缺乏的条件下，通过制备 SiC 颗粒/Al+Mg+Si+Ti+Cu 复