1、本文首次研究開發(fā)了Al—Zr（CO3）2原位反應新體系，采用熔體反應法成功制備了內生Al3Zr和Al2O3顆粒增強鋁基復合材料，對復合材料的微觀組織、凝固行為、反應機制、力學性能進行了研究。 Al—Zr（CO3）2體系制備復合材料的最佳工藝參數為：起始反應溫度900℃，反應時間10min，反應物加入量20％（質量分數）。XRD和電子探針分析的結果均表明，Al—Zr（CO3）2原位反應生成的增強相顆粒為Al3Zr和Al2O3。用

2、SEM對原位反應生成的顆粒的大小及分布均勻性進行了評價，結果表明其顆粒平均尺寸約為0．6—0．7μ m，顆粒偏聚程度較小。對復合材料凝固界面顆粒的行為進行了研究。 對Al—Zr（CO3）2反應體系制備（Al3Zr+Al2O3）p/Al復合材料進行反應熱力學和動力學的分析研究。結果表明：Al—Zr（CO3）2體系能自發(fā)進行反應合成Al3Zr和Al2O3顆粒；反應按反應—擴散—破裂機制進行，認為反應過程主要受化學反應和擴散阻力控制，

3、建立了反應動力學數學模型，對其進行定量描述。 復合材料的室溫拉伸強度隨Al3Zr和Al2O3顆粒體積分數的增加而增大，和基體相比得到了明顯的提高。對于（Al3Zr+Al2O3）p/Al復合材料，當其顆粒體積分數為10vol％時，復合材料的抗拉強度和屈服強度分別為148．3MPa和110．5MPa，延伸率先升后降，拉伸斷口呈塑性斷裂。對于（Al3Zr+Al2O3）p/ZL101A復合材料，當其顆粒體積分數為10 vol％時，抗拉強

4、度和屈服強度分別為260．7MPa和182．4MPa，延伸率呈下降趨勢，顆粒體積分數增加時拉伸斷口準解理斷裂的傾向越強。復合材料的強化機制主要有四種，即位錯強化、增強相彌散強化、固溶強化和細晶強化。 用原位拉伸實驗觀察了復合材料裂紋的萌生和長大過程，Al3Zr和Al2O3顆粒產生的位錯引起了界面處的應力集中，裂紋隨載荷增大而形成、長大。裂紋的長大是有選擇性的，由于增強顆粒微觀分布上的不均勻，使裂紋沿貧顆粒區(qū)偏轉。 最后首