铝基复合材料的加工工艺
由以上方法制备的铝基复合材料只有极少数能够直接制成精密 件和功能件，一般是制成坯料或者半加工件。因此，因此要进行 二次加工或者精密成型。下面结合传统铸锻焊工艺进行研究：
一铸造加工
生产铝合金的各种铸造方法都可用来生产铝基复合材料, 它包括砂型铸造、 熔模铸造和金属型铸造。实践证明, 为了铸造高质量金属基复合材料, 其熔 化和铸造工艺必须作相应改进。例如, 铸造SiC 颗粒增强铝基复合材料, 其 熔化方法、保温时间与SI C 颗粒沉淀间的关系密切，为了保持SiC颗粒在熔 体中呈悬浮状态, 必须搅拌重熔的复合材料熔体, 同时必须对熔体温度进行 监测。另外, 铝基复合材料铸造过程中, 传统的盐精炼、造渣在此不能应用 需要优化铸造工艺, 开发特别的浇冒口技术, 以减少铸件中气孔。
优点
可将增强物颗粒和铝合金粉按任意比例混合,而且混合均匀 性好,不会出现偏析和偏聚,制备的复合材料机械性能较高。
缺点：
粉末冶金法制造工艺及装备复杂,生产成本高,图1是粉末冶 金法制备颗粒增强铝基复合材料的工艺流程图。
高能-高速固结工艺
这种工艺是在短时间内使陶瓷颗粒和铝合金粉末的混合物 受到高脉冲电流的放电作用后,迅速提高能量,并在较小外 力作用下,使之固结成获得无纤维损伤、无空隙、高性能的致密复合材料， 必须考虑增强纤维与铝及铝合金间的润湿性好坏和反应 性大小、增强纤维的分布状态和高温下的损伤老化程度 及界面稳定性等。纤维增强铝基复合材料的制造方法： 1 粉末冶金法 2 高能-高速固结工艺 3 压力浸渗铸造工艺 4 反应自生成法 5 液态金属搅拌铸造法 6 半固态搅拌复合铸造
喷射沉积工艺是由英国S i n g e r 教授首创并干1 9 7 0 年正 式公布。这一工艺早期应用于一些金属半成品的生产和制 备， 后来加利福尼亚大学L a v e r n i a E J 等人开始利用这 一技术制备颗粒增强金属基复合材料。主要由熔融金属的 气体雾化、雾化熔滴的沉积等连续过程组成,具有通过快速 凝固经济地制备高密度半成品的特长.
铝基复合材料制备加工一体化
铝基复合材料之 Ⅰ、创新性思维综述
Ⅱ、原理与关键技术
Ⅲ、应用及效果
铝基复合材料的创新性思维综述
复合材料是应现代科学发展需求而涌现出的具有强大生命 力的材料，它由两种或两种以上性质不同的材料通过各种 工艺手段复合而成。
复合材料可分为三类： 聚合物基复合材料（PMCs） 金属基复合材料（MMCs） 陶瓷基复合材料（CMCs）。
最普遍的铝基复合材料
SiC颗粒增强铝合金质量轻，钢的1/3，Ti的2/3，其强 度比中碳钢好，与钛合金相近，弹性模量比铝合金高很 多，略高于钛合金，耐磨性能比铝合金高一倍，类似于 钢，价格与铝合金相差不大，仅为钛合金的1/5，工作 温度只有350°C。有高的比强度、比刚度、比硬度，同 时耐高温、耐磨损、并且具有良好的热传导性能，在航 空、航天、汽车等工业领域得到了广泛的应用。然而由 于增强体颗粒与基体间性能上的差异，致使增强颗粒难 以均匀分布，更为重要的是由于这类材料的塑性、韧性 差，从而使其成形比较困难通常较为常用的加工方法有 超塑性法与热等静压法。
粉末冶金法
粉末冶金法是最早用来制造铝基复合材料的方法,是一 种比较成熟的工艺方法。采用粉末冶金法时,首先将颗粒增 强物和铝合金粉末用机械手段均匀混合,进行冷压实,然后 加热除气,在液相线与固相线之间进行真空热压烧结,得到 复合材料的坯料,在将坯料进行挤压、轧制、锻造、拉拔等 二次加工就可制成所要的型材零件。
铝基复合材料制备加工创新
复合材料不同的制备工艺，产生的组织性能在加工成形方面也会 有很大的差异性，针对于此，我们研究了铝基复合材料不同制备 方法及其对应加工成形工艺。 在对性能与微观结构相关性理解的基础上，制备加工技术成为铝 基复合材料的研究重点。其中主要包括复合材料在成型过程中的 颗粒、基体合金微观组织及界面演化行为 ，另外还包括针对复 合材料微观结构优化设计所开展的热处理研究探索等 。 除了控制制备加工工艺获得优化的微观结构外，最近的研究通过 融合新材料或加工技术，开始设计新型复合材料体系与微观结构 这些复合材料显示出许多性能优势，为性能突破开辟了新途径。 影响铝基复合材料的性能的因素较多，未来的研究需要在现有基 础上综合系统的阐述多因素交互作用下复合材料的性能控制技术 原理。
金属基复合材料常用基体有铝、镍、镁、钛及其合金。
铝基复合材料特点
铝有许多特点,如质量轻、密度小、可塑性 好,熔点低制备工艺简单。
铝基复合技术容易掌握,易于加工，比强度 和比刚度高,高温性能好,更耐疲劳和更耐 磨,阻尼性能好,热膨胀系数低。
同其他复合材料一样,它能组合特定的力学 和物理性能,以满足产品的需要。因此,铝 基复合材料已成为金属基复合材料中最常 用的、最重要的材料之一。
优点：
高能量高速度脉冲有利于将冷模中的导电粉体快速加热到 指定温度,从而控制相变和组织粗化,这是常规粉末冶金工 艺无法实现的。高能-高速固结工艺可使复合材料的相对 密度达95%以上。
压力浸渗工艺
压力浸渗工艺是先将增强体制成预制件,再将 预制件放入模具后,以惰性气体或机械装置 为压力媒体将铝液压入预制件的间隙,凝固 后即形成复合材料。
这种工艺简单,但预制件中的气体不易在 凝固前排出而造成气孔与疏松,同时预制件 也易产生变形和偏移。
液态金属搅拌铸造法
液态金属搅拌铸造法的基本原理是将颗粒增强物 直接加入到熔融的铝合金中,通过一定方式的搅拌 使颗粒均匀地分散在基体熔体中,复合成颗粒增强 铝基复合材料。复合好的熔体可浇铸成锭坯、铸 件等使用。这种工艺简单、生产效率高、制造成 本低廉。复合好的铸锭经重熔后,可精密压成各种 型材、管材、棒材等。它是目前最成熟、最具竞 争力、也是工业化规模生产铝基复合材料的最主 要的方法。
颗粒增强铝基复合材料的制备方法
弥散混合工艺是用机械力作用使颗粒和熔体混合， 然后浇 注成铸锭或复合材料制件。该工艺研究开始于6 0 年代。 由于大多数类型的颗粒和铝合金熔体之间具有不润湿特点 ， 因此为了使得颗粒和熔体之间完全结合， 必须施加外 力作用以克服热力学表面障碍和黏滞阻力。该工艺主要包 括： 搅拌铸造、流变铸造、螺旋挤压、喷射分散、团块分 散等方法。