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SiC颗粒增强A1基复合材料由于其具有较高的比强度、比刚度、弹性模量、耐磨性和低的密度、较低的热膨胀系数等优良性能,而被广泛应用于航空、航天、汽车以及电子行业等领域。作为复合材料的主要原料,SiC颗粒的颗粒尺寸、纯度等,都对复合材料的性能有至关重要的影响。而现有的SiC颗粒增强金属基复合材料的制备方法,比如粉末冶金法、搅拌熔铸法、共喷射沉积法、无压熔渗法等,都采用外加SiC颗粒的方法。然而,外加的SiC颗粒有很多的缺点：如SiC颗粒尺寸比较大,易于团聚,在金属中很难均匀分散；SiC颗粒和Al液的润湿性非常差,外加的SiC颗粒表面很容易受到污染等,所以,很容易造成SiC颗粒与金属基体界面的结合力差,增强效果不佳。因此,研究人员提出一种原位合成SiC颗粒来增强A1基复合材料的方法。原位合成SiC颗粒增强Al基复合材料相比于外加法合成的复合材料,增强体在基体内部原位生成,增强体与基体的界面结合良好、界面干净；合成的SiC颗粒尺寸小,均匀地分布在合金基体中,使增强效果有很好的改善。然而,对于在金属Al中原位合成SiC颗粒的研究较少报道,并且对原位合成SiC颗粒的机理也鲜有研究。因此,本课题对在Al合金中原位合成SiC颗粒及其合成机理做了基础性的研究,探讨了不同条件下合成SiC颗粒的温度以及SiC生成的反应过程,主要分析了Al基合金中Al及其它金属元素占比、合成温度对SiC颗粒的形貌、物相及生成量的影响,并对原位热压制备SiC/A1复合材料进行了探索。主要研究包括以下几部分内容：(1)以石墨粉、Si粉和Al粉为原料合成SiC颗粒。实验结果表明：合成SiC颗粒的温度低于750℃,并且随着温度和Al含量的升高SiC的含量也在增加；合成的SiC颗粒与Al结合较好。将合成的SiC中残余的Si和Al用HF除去后进行微观形貌分析,结果表明,合成的SiC颗粒为片状和棒状两种不同的微观结构,颗粒的尺寸大约为100-500 nm,且合成的SiC颗粒尺寸随着Al含量的增加而减小。(2)采用石墨粉、Si粉和Mg-Al合金粉为原料合成SiC颗粒。实验结果表明：在Mg-Al合金中合成SiC的温度也低于750℃,并且合成SiC颗粒的含量随着温度和Mg-Al含量的增加而提高。微观形貌分析结果表明：Mg-Al合金中合成的SiC颗粒为片状和棒状两种微观形貌,合成的SiC颗粒尺寸大约为50-200 nm,且合成SiC颗粒的尺寸也随着合金含量的增加而减小。由于Mg的添加,合成的SiC颗粒的尺寸相比于在金属Al中有所降低,这表明金属Mg的引入,可以减小合成的SiC颗粒尺寸。(3)引入少量Cr于Al中原位合成SiC颗粒。实验结果表明：此条件下合成的SiC颗粒比Al中合成的颗粒尺寸有所减小。但是添加过量的Cr会形成大量的(Si,Al)2Cr合金,反而不利于SiC颗粒的合成。(4)对铝合金中原位生成SiC颗粒的合成机理进行了分析研究。研究得出,SiC的合成过程为：当石墨粉和Si粉、Al粉混合加热时,石墨粉优先与Al粉反应,在低于750℃时生成Al4C3,而不是直接与Si反应生成SiC。随着合成温度的升高,Al4C3与生成的Al-Si合金中的Si反应生成SiC。原位合成SiC颗粒的反应机理为原位两步法反应合成机理,即先生成Al4C3,后Al4C3与Si反应生成SiC。(5)采用原位热压法制备出了SiC/A1复合材料。微观结构分析表明合成的SiC颗粒均匀地分布在金属Al基体中。在SiC含量相同的条件下,抗弯强度测试结果表明：500℃加压2.0 MPa制备的SiC/A1复合材料比300℃加压2.0MPa制备的SiC/Al复合材料相对较好。