碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究(8)
其中包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、物理化学气相沉积(PCVD)、溶胶
-凝胶(sol-gel)法、等离子体涂覆和电化学沉积等。表面涂层技术通过新的涂覆物质取代
金属与陶瓷的直接接触，从而提高体系的润湿性。常用的涂覆金属有Ni、Ag、Cu等。早
期的SiC增强Fe基末冶金材料由于Fe对SiC的润湿性较差，材料性能不尽人意。文献报道[5]
通过在SiC表面化学镀Ni能大大提高复合材料性能。Ni在Al基复合材料上的运用是相当成
功的，Ni能与Al发生反应生成金属间化合物NiAl3、Ni2Al3等，从而获得较好的润湿效果。
Ag在Al基复合材料上形成的涂层与Al有优良的润湿性，并且也无脆性相的生成。因此涂
层必须满足以下条件：促进润湿，稳定性好，能防止扩散和界面反应的发生；有一定强度，
保证材料的综合性能。
③陶瓷颗粒预热处理
对陶瓷颗粒进行热处理以提高金属对陶瓷的润湿性已经广泛运用于陶瓷/金属复合材
料的制备技术。通过热处理可以将吸附在陶瓷表面的氧排除，以免金属氧化而在界面处形
成氧化物，从而阻止金属与陶瓷元素的相互扩散，阻碍界面反应的进行，降低陶瓷/金属碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究9
的润湿性。此外，超声波搅拌和电磁搅拌也能起到相似的作用，并且超声波能产生空化效
应，在附近产生与高压区同量级的负压区，使增强相/液态金属间表面张力下降。另外，
提高润湿温度，使用适当的保护气氛，提高液相压力(压力熔浸)以及采用流体动力学方法
也能获得良好的润湿性。
2） 陶瓷相/金属相的界面结构
由两种以上异质材料所制成的复合材料的性能不仅取决于各组分的结构和性能， 在相
当程度上还受到界面特性的影响。在由陶瓷与金属组成的复合材料中因所用金属成分、陶
瓷成分及表面物理、化学特性，不同的制备技术以及材料制备过程中陶瓷与金属间的反应
等多种因素导致陶瓷和金属具有很复杂的界面效应。为制备高性能复合材料， 对界面特性、
界面设计和控制等方面进行深入研究就显得尤为重要。
研究[4]
发现，陶瓷粒子和金属粒子界面结构是影响复合材料性能很重要的一个因素。
界面结合太强，则限制金属相的变形，使增韧潜力得不到充分发挥；界面结合太弱，则增
韧效果太差，对强度也不利。因此，界面结构结合的强弱目前尚无一个定量的描述。
陶瓷/金属的界面类型大致可以归纳为3类：1类界面的特点是陶瓷增强体与金属体互
不反应亦互不溶解，界面是平整的，而且只有分子层厚度，除界面组成物质以外，基本上
不含其它物质；2类界面的特点是陶瓷体与金属体不反应但能互相溶解，界面为原组成物
质构成的犬牙交错的溶解扩散界面；3类界面的特点是陶瓷体与金属体互相反应生成界面
反应物，有亚微米尺度的反应物层。陶瓷/金属复合材料界面的结合形式有5种:机械结合
(1类界面)、溶解和浸润结合(2类界面)、反应结合(3类界面)、氧化结合以及混合结合(1、
2、3类界面混合)。复合材料的界面结构对其力学性能影响很大，如对材料的剪切强度、
冲击性能和疲劳性能有不同程度的影响。在陶瓷/金属复合材料界面特征研究的基础上，
要对界面进行优化设计和处理， 对改善界面浸润和防止界面反应最有效的措施是对陶瓷体
进行表面改性处理，在网络陶瓷表面涂覆一层能与熔体金属或合金有良好相溶性的金属，