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碳化硼因其超高硬度、低密度、优异的化学稳定性和中子吸收性能而成为重要的特种陶瓷材料。B4C/Al复合材料结合了碳化硼的高硬度和铝的塑韧性,同时仍旧保持了材料的低密度,具有轻质、高强、高韧的特点,能够解决单一碳化硼陶瓷的脆性问题。本文以2024铝合金为浸渗金属,利用无压浸渗工艺制备了B4C/Al复合材料,采用添加原位合成TiB、CeB6颗粒改善B4C/Al复合材料的组织性能,并对B4C/Al复合材料进行热处理。利用硬度、弯曲强度、断裂韧性测试表征了B4C/Al复合材料的力学性能,采用光学金相、x射线衍射、扫描电镜、电子探针等手段研究了B4C/Al复合材料组织与力学性能的关系。结果表明：(1)采用无压烧结工艺制备的B4C多孔预制体具有三维连通骨架结构,气孔率达到40%以上。金属氧化物(TiO2、CeO2)和B4C发生如下原位反应：2TiO2+B4C+3C→2TiB2+4CO↑;2CeO2+3B4C+C→2CeB6+4CO↑。(2)采用无压浸渗工艺制备的B4C/Al复合材料,其硬度、弯曲强度和断裂韧性分别为57.25HRA,400.8MPa,6.09MPa·m1/2。(3)TiB2,CeB6能显著提高复合材料的弯曲强度和断裂韧性。B4C-TiB2/Al、B4C-CeB6/Al复合材料的弯曲强度分别达到431MPa和444MPa,断裂韧性达到8.28MPa·m1/2和7.47MPa·m1/2,其硬度分别为52和50HRA。(4)B4C/Al、B4C-TiB2/Al、B4C-CeB6/Al复合材料的主要相为α(Al)、B4C、Al3BC和A1B2。热处理改善B4C/Al、B4C-TiB2/Al、 B4C-CeB6/Al复合材料的显微组织,使B4C和a(A1)含量减少,Al3BC及A1B2陶瓷相含量增加,B4C相细小圆润。(5)经700℃×36h热处理后,B4C/Al复合材料硬度为71.1HRA,弯曲强度为381.6MPa,断裂韧性为6.58MPa·m1/2。B4C-CeB+/Al复合材料硬度为66.2HRA,弯曲强度为416MPa,断裂韧性为6.6MPa·m1/2。