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鋁基複合材料的粉（fěn）末冶金製備（bèi）法

    鋁基複合（hé）材料是以金屬鋁及其合金為基體，以金屬、非金屬顆粒、晶須（xū）或纖維為增強體的（de）非均質混合物，在航空航（háng）天、汽車工業等領域得到廣泛的應用。由（yóu）於采用粉末冶金法可使（shǐ）增強體以任意比例添加到複合材料基體中，增強體也易於在宏觀上形成更均勻的（de）分布，且燒結（jié）溫度低，界麵反應容易控製；同時，材料的（de）性能和穩（wěn）定性明顯優於其他方法製備的材料，所以（yǐ）粉末冶金法成為目前（qián）製備鋁基複合材料最常用的一種工（gōng）藝。
　　
　　粉末冶金法製（zhì）備複合材料（liào）的具體工藝包括以（yǐ）下（xià）幾個步驟。
　　
　　一．混粉。
　　
　　一般混粉的方式有普通幹混、球磨及濕混。在這三種混粉方式中，普通幹混及濕混容易出（chū）現增強體分布不均勻及大量的團聚、分層等現象

，通常（cháng）較為（wéi）常（cháng）用且有效的是球磨。
　　
　　二．粉末預壓（yā）。
　　
　　在混粉結束後，即進行粉末（mò）預壓處（chù）理。粉末預壓（yā）成形方法主要有冷壓和（hé）冷等靜壓。相比之下，冷（lěng）壓是最為經濟、常用的粉末預壓成（chéng）坯法。在鋁合金粉末預壓後，一般要求預壓坯密（mì）度為複合材料密度的７０％～８０％，以利於（yú）脫氣階段氣體的逸出。由於鋁粉和（hé）增強體容易（yì）吸附水（shuǐ）蒸氣並氧化，粉末生坯在加熱過程中將釋放大量的（de）水蒸氣、氫氣、二氧（yǎng）化碳（tàn）和一氧化碳氣體。因此，生坯在熱加工前應經過除氣處理，避免製品中出現（xiàn）氣泡和裂紋；除氣溫（wēn）度一般應（yīng）等於或者稍高於隨後的熱壓（yā）、熱加工變（biàn）形和熱處理溫度，以避免壓塊中殘存的水和氣體造成材料中產生氣泡和分層。但是（shì）如果溫度過高，鋁合金中其（qí）它一些元素可能出現燒損，還會使合金中起強化（huà）作用的金（jīn）屬間化合物聚集、粗化（huà），降低材料的（de）性（xìng）能。
　　
　　三．固（gù）化。
　　
　　在粉末除氣後，對其進行致密化處理，即燒結、熱壓、熱等靜壓及熱擠（jǐ）壓鬆散的粉末或預壓（yā）的粉末。在確保低成本和高生產率（lǜ）的情況下，通過單軸冷擠壓成坯，經過除氣後，以（yǐ）一定（dìng）速率升至一定的溫度，並按照一定的擠（jǐ）壓比進（jìn）行熱擠壓，再進行後期的熱處理，得到最終的材料。這種（zhǒng）將（jiāng）粉末冶金與後續（xù）致密化處理（如擠壓、軋（zhá）製等）結合起來的粉末成形工藝，使粉（fěn）末能夠在短時高溫、高壓作用下發（fā）生塑性變形，進而實現粉末顆粒間的結合，這種（zhǒng）工藝在目前（qián）粉末冶金法製備鋁基複合材料的研究中使用較多。與常規的（de）粉末冶金法相（xiàng）比，擠壓過程中（zhōng）粉末顆粒除受到三向壓（yā）應力外，沿擠壓方（fāng）向還承受（shòu）巨大的剪切力，其（qí）表麵的氧化膜破碎後進一步增（zēng）強（qiáng）了相鄰粉末（mò）顆粒間的結合強度，組織結構細小均勻且成分偏析少（shǎo），增強體顆粒無明顯團（tuán）聚，有利於其在基體中的分布，此外這種方（fāng）法無（wú）需燒結，減少了製備工序，降低了成本。相比高（gāo）成本的熱等靜壓工藝，粉末熱擠壓工（gōng）藝綜合優勢更為明顯，可直接（jiē）得到物理（lǐ）和力學性能（néng）優異（yì）的材料。