1、顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高硬度以及優(yōu)良的耐磨性能而得到廣泛的開(kāi)發(fā)和研究關(guān)注，已經(jīng)表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。SiC顆粒以高硬度，高耐磨，密度小，耐高溫，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于制備復(fù)合材料。目前制備高性能SiC增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料一直是國(guó)際材料學(xué)界研究的難點(diǎn)之一。本課題組所制備的SiC顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料已達(dá)到很突出的成果，但材料的性能特別是塑性仍然希望有顯著提高。
　　SiC顆粒與大多數(shù)金屬存在著嚴(yán)重的界面不相容性，這就使得金

2、屬基體與SiC增強(qiáng)顆粒間的結(jié)合力不強(qiáng)，降低了SiC增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的抗拉性能和塑性，而且隨著SiC顆粒含量的增多這種對(duì)性能的影響會(huì)加劇。據(jù)報(bào)道有人曾試圖在SiC顆粒表面鍍鎳?yán)梅勰┮苯鸬姆椒▉?lái)提高性能，但結(jié)果不理想。本文探索在SiC顆粒表面鍍銅和鍍鎳兩種方法，采用電流直加熱動(dòng)態(tài)熱壓燒結(jié)新制備工藝，期望對(duì)SiC/Fe復(fù)合材料性能有重要改善。
　　本文通過(guò)對(duì)SiC顆粒表面改性處理探索出了一套高效率的施鍍工藝，得出了化學(xué)鍍鎳以氯化鎳為

3、鎳鹽與以次亞磷酸鈉為還原劑的摩爾比為1比3，利用鍍液中的鎳被全部還原來(lái)控制鍍層厚度，化學(xué)鍍銅以硫酸銅為銅鹽與以甲醛為還原劑，摩爾比為1比2，實(shí)現(xiàn)了鍍液中的銅被全部還原。對(duì)鍍后的SiC粒子利用稱重法和粒度分析儀測(cè)量，其鍍層均達(dá)到預(yù)期控制厚度。
　　本實(shí)驗(yàn)采用動(dòng)態(tài)熱壓雙段燒結(jié)新工藝分別制備了21μm，45μm和85μm三種粒子鍍層為0.5μm銅，0.5μm鎳和未鍍的粒子含量為5％，10％，15％，20％時(shí)的SiC/Fe復(fù)合材料，進(jìn)行了

4、材料性能的對(duì)比研究，并且通過(guò)金相顯微鏡、掃描電鏡觀察和成分微區(qū)分析，對(duì)材料性能改善的機(jī)理進(jìn)行了討論。
　　實(shí)驗(yàn)表明，化學(xué)鍍層對(duì)材料的致密度和硬度的影響很小，對(duì)抗拉強(qiáng)度和延伸率的影響比較顯著。SiC粒度為45μm，體積分?jǐn)?shù)為10％時(shí)，化學(xué)鍍鎳對(duì)提高材料的抗拉強(qiáng)度效果最好，提高了50％。鍍銅處理在增強(qiáng)粒子含量低時(shí)，強(qiáng)度改善作用比鍍鎳略差一些，當(dāng)含量增加時(shí)表現(xiàn)出比鍍鎳處理更好的可喜效果，鍍銅SiC在21μm，體積分?jǐn)?shù)為20％時(shí)材料的抗拉

5、強(qiáng)度達(dá)到506.4MPa，而鍍鎳為483.2MPa。SiC粒子表面經(jīng)化學(xué)鍍處理后對(duì)SiC/Fe復(fù)合材料的延伸率均有顯著的提高，增強(qiáng)體粒度為21μm，體積分?jǐn)?shù)為10％時(shí)鍍鎳處理延伸率的增幅最大，為原來(lái)的2.5倍?；瘜W(xué)鍍銅對(duì)延伸率的改善在含量低時(shí)明顯比鍍鎳效果差，但是當(dāng)含量高到15％以上時(shí)，鍍銅對(duì)延伸率的改善與鍍鎳的效果基本相同。
　　強(qiáng)化粒子表面鍍金屬后，復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度與SiC的體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系為先增大后減小，含量在10％時(shí)具有最

6、大強(qiáng)度值。復(fù)合材料強(qiáng)度在SiC粒度為21μm時(shí)為最好，粒度增加到45μm時(shí)強(qiáng)度有所降低，而粒度增大至85μm時(shí)將導(dǎo)致強(qiáng)度大幅度降低。鍍銅處理對(duì)大尺寸增強(qiáng)顆粒時(shí)材料強(qiáng)度的改善比鍍鎳材料更好。
　　強(qiáng)化粒子表面鍍金屬后，復(fù)合材料的延伸率與SiC的體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系為隨含量增加而顯著下降。復(fù)合材料延伸率在SiC粒度為21μm時(shí)為最好，粒度增加到45μm時(shí)有所降低，而粒度增大至85μm時(shí)將大幅降低。鍍鎳復(fù)合材料體積分?jǐn)?shù)為5％，粒度21μm時(shí)，