二十世纪初,有人提出将陶瓷颗粒添加到金属中,以得到既有陶瓷的强度又有金属塑性的复合材料,这种复合材料得到了国内外的普遍关注。其中B4C增强的Al基复合材料兼具Al和B4C的优点,已被广泛应用于在轻型防护和装甲防弹领域。Al-B4C层状复合材料由于可利用陶瓷层的高硬度和和金属层的高韧性提高,在防弹装甲领域具有重要意义,但是陶瓷面板与金属背板之间出现层间的剥离也是不得不考虑的问题。本论文研究了一种新型的层状复合材料：将B4C增强的Al基复合材料作为中间层,金属Al作为外层,得到同层成分相同、各层间的成分不同的层状复合材料。这种材料一方面结合了陶瓷颗粒增强的金属基复合材料和层状复合的优点,满足了装甲要求；另一方面,由于各层的基体相是连续的,因此层间界面的连续的。此外,外层金属的良好韧性和可焊接性使它具有广阔的发展前景。采用粉末冶金法探究中间层的成分、压制力等参数对于样品的影响,结果表明：在热压温度100—300℃,热压压强50—150MPa,外层为Al,中间层为Al-B4C混合粉料(Al的质量分数分别采用30%,40%,50%,60%,70%)的实验参数下,在50%-70%wtAl的范围内制得的样品成品率较高,在此范围内进一步采用黄金分割法选定Al的质量分数为57.64%,60.56%,62.36%,65.27%,在Al的质量分数为62.36%时出现显微维氏硬度的极大值；在本实验设计的正交试验表试验参数下,压强对于样品变形率的影响是最大的；中间层Al的质量分数对于变形率的影响作用也比较大,保温时间的延长和温度的提高也利于变形率的提高,但其影响与压强和质量分数的影响相比比较小。利用半连续铸造的静态试验与热轧工艺相结合的方法制得外层为这种新型的层状复合材料,从制备工艺、微观形貌、成分分布及力学性能等方面进行分析,主要得到如下结论：在半连续铸造的静态模拟试验中,外层的Al与中间层的混合粉料对于底部的粉料存在压强的差别,因此在本课题实验条件下,需要通过外加压力增大中间层混合粉料的压强。内外层之间界面的Al基体是连续的,中间层B4C均匀地分布在Al基体中。样品横截面的显微维氏硬度由内层中心向内外层之间的界面处(±0.5mm位置附近)逐渐降低,在界面处,硬度存在一个下降的过渡区,在外层硬度分布比较均匀。B4C与Al之间形成了约为3μm的元素扩散层,Al基体也实现了充分扩散,中间层和外层实现了良好的冶金结合,表明通过利用半连续铸造与热轧工艺相结合的方法可以实现金属层与金属陶瓷层的良好复合,达到预期的实验效果。