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本文以真空压力浸渗法制备的SiC3D/Al为研究对象,采用表面改性、模具改进、固溶处理、电子背散射衍射和有限元模拟等方法,重点分析了复合材料制备过程中的浸渗工艺参数、氧化改性工艺、合金元素、模具、热处理工艺等对界面组织的影响,以及建立适用于SiC3D/Al的界面应力定量表征方法和相应EBSD检测试样制备工艺。主要研究成果如下:（1）建立了真空压力浸渗法制备SiC3D/Al的临界浸渗压力计算模型,分析了三维连通SiC陶瓷骨架预制体孔径尺寸、孔隙率和孔道弯曲率等因素对临界浸渗压力的影响规律,明确了浸渗过程中多孔预制体孔径尺寸对浸渗压力影响最大。预测了真空压力浸渗法制备致密SiC3D/Al复合材料所需的临界浸渗压力值,制备的SiC3D/Al复合材料致密度在99%以上。（2）采用SiC多孔骨架1200℃氧化改性工艺,解决了因SiC3D/Al界面反应产生的Al4C3导致力学性能下降的问题,且随氧化时间的延长,复合材料压缩强度呈现渐近线型上升,而弯曲强度先上升后下降。在基础上,建立了多孔SiC临界孔隙氧化模型,由于SiC骨架表面氧分压决定SiO2层生长速度,使得多孔SiC骨架氧化时存在临界孔隙尺寸,小于临界尺寸的孔隙难以获得足够的氧气充分氧化,在浸渗过程中不能有效组织界面Al4C3生产,导致该区域界面强度下降,在复合材料承载弯曲加载时成为应力集中区域,随着氧化时间延长,该应力集中系数加大,这是导致复合材料弯曲强度先上升后下降的根本原因。（3）采用ZL201A、ZL205A、2A12等三种铝合金制备了致密的SiC3D/铝合金复合材料,其中ZL201A和ZL205A制备复合材料的压缩强度比纯铝制备提高30%以上,但弯曲强度有所下降,分析认为铝液与钢制模具的长时间接触导致Fe元素溶入,以及由此产生的合金元素在SiC/Al界面偏析是弯曲强度降低的主要原因,由于复合材料无法通过塑性变形体现2A12的强化效应,故不适用于制备SiC3D/Al复合材料。（4）为避免模具中Fe元素的引入,基于保证模具气密性、减少模具和铝液的接触时间等原则,设计了新型反压模具,其可以满足SiC3D/Al在制备过程中的气压加载需求,同时模具与铝液的接触时长由4小时降低为10分钟,减少了Fe元素向合金中的扩散,从而改善了复合材料的界面偏析。（5）对SiC3D/ZL201A复合材料进行了热处理,在545℃×2h热处理后复合材料压缩强度从673 MPa提升到888 MPa,弯曲强度从169 MPa提升到185MPa,在热处理过程中,界面位置CuAl2分解并向铝相心部扩散且均匀化,铝相硬度得到提升,从而进一步发挥铝相对SiC骨架支撑和约束作用,热处理使复合材料界面组织从SiO2/Al2O3转化为SiO2/Al-O-Si/Al2O3,表现为复合材料最易失效区域的强度不断上升,铝相自身力学性能的提升和界面组织改善的共同作用是提升复合材料性能的原因。但保温时间过长,将形成Al-O-Si/Al2O3界面组织,导致界面强度下降。（6）建立了EBSD表征SiC3D/Al复合材料残余应力的新方法,该方法通过分析材料晶粒在应力作用下产生的晶格偏转,建立了原位取向差参数与应力的关系,获得了SiC3D/Al复合材料中铝相残余应力表达式。（7）建立了“振动抛光-离子抛光-振动抛光”试样制备新方法,获得了SiC3D/Al复合材料EBSD检测样品,该方法在保留试样应力分布特征的基础上,满足了EBSD可信度（CI值）参数的要求。EBSD检测结果表明,界面区域最大残余应力为22.96MPa,与FEM分布规律在同一数量范围,其分布特征为从界面到铝相心部残余应力快速下降,与FEM分析结果一致。