制备复合材料时,根据增强颗粒进入基体时基体的状态,有液态复合或半固态复合之分。但这些复合工艺均存在着增强颗粒与基体间的润湿性差、有害界面反应和颗粒偏聚等问题,极大地影响着复合材料性能的进一步提高和推广应用。为此,作为液态复合和半固态复合概念的自然延伸,本文提出了固态复合的概念,并研究了SiC颗粒增强铝基复合材料的固态复合和压铸成型工艺。增强颗粒预处理是制备颗粒增强复合材料的前提性工艺步骤之一。通过扫描电镜观察和能谱分析,发现本研究所用SiC颗粒表面吸附或粘附着亚微米级的SiC粉体和少量Fe、Mn、V、Ni等杂质,为此通过酸洗和浸泡冲洗,有效地去除了颗粒表面的这些有害物。另外,为避免在复合坯料熔化时SiC颗粒与铝液发生有害界面反应,对清洗后的SiC颗粒进行了高温氧化处理。氧化增重试验结果表明:经过1000℃6小时的氧化处理,在碳化硅颗粒表面形成氧化层,其厚度经测算约为117nm。为了研究固态复合时增强颗粒在金属基体中的分布均匀性,把经过清洗和高温氧化处理的SiC颗粒与铝粉用带强制搅拌的混料机进行混合,然后经冷压、热压得到复合坯料。为避免铝颗粒的氧化,在混合过程中混料机中始终通入氩气进行保护。试验结果表明,混料时间1.5小时即可使SiC颗粒均匀分布于铝粉之中。热压的目的是,利用铝粉的高温塑性降低制坯压力;同时可促进SiC颗粒与铝粉颗粒的紧密结合。将复合坯料加入“贫铝”7090Al合金溶液中进行熔化分散,同时加以电磁搅拌,至半固态时进行压铸成型。试样检测结果表明,采用固态复合工艺,SiC颗粒在基体合金中分布均匀,且结合状况良好,没有发现有害界面反应和颗粒偏聚的现象。试样摩擦磨损实验表明,复合材料摩擦系数较小,摩擦副表面基本无划痕,说明所制备的复合材料具有良好的摩擦性能。