近年來，以SiC顆粒增強的鋁基復合材料，由于具有優(yōu)異的耐磨性、高彈性模量、高強度、低密度、良好的尺寸穩(wěn)定性、耐磨耐腐蝕性和高溫性能，顯示出越來越廣闊的應(yīng)用前景。但是，SiC作為原料直接使用時還存在一些問題需要解決。例如，由于金屬基體通常含有性質(zhì)不同的合金元素和相，在高溫下元素化學活性增加，易與增強體發(fā)生界面反應(yīng)，形成各種類型的脆性界面產(chǎn)物；由于裸SiC共價鍵與金屬基體的金屬鍵之間有本質(zhì)的區(qū)別，使得界面潤濕性能差。顆粒表面吸附的氣體是導致碳化硅顆粒與鋁液浸潤性差的一個主要原因，吸附氣體和雜質(zhì)容易使復合后產(chǎn)生空洞。這些空洞是復合材料在外力作用下產(chǎn)生裂紋的源頭。這些都會對界面的結(jié)合強度及材料的力學性能帶來不利影響。

　　要解決這些問題，就需要對碳化硅顆粒進行表面改性處理。顆粒表面改性的方法有多種，主要方法是在顆粒表面包覆或反應(yīng)生成其他物質(zhì)，改變顆粒的原有性質(zhì)。對SiC顆粒進行表面改性的方法一般有包覆改性法和高溫氧化法等。目前國內(nèi)外研究比較成熟的包裹工藝有非均相沉淀法、溶膠凝膠法、醇鹽水解法、化學鍍法等。例如，以CuSO4.5H2O為主鹽，甲醛為還原劑，采用化學鍍銅法可以在SiC顆粒表面實現(xiàn)Cu包覆SiC顆粒，SiC顆粒表面含銅的質(zhì)量分數(shù)可達到30%，復合粉體包覆完全、分散均勻、無明顯團聚，而且大部分呈球形。據(jù)報道，8%SiC顆粒增強Al6061復合材料的硬度和屈服強度比基體材料分別提高18.6%和44%，而相應(yīng)的Cu包覆SiC復合顆粒增強Al6061復合材料的硬度和屈服強度可比基體材料分別提高23.7%和60%。這是由于銅和鋁合金基體之間形成了良好的界面結(jié)合，并且銅溶解到基體合金中起到了固溶強化作用。這表明Cu包覆SiC復合顆粒比單純的SiC顆?？梢愿蟪潭鹊靥岣卟牧系挠捕群颓姸取Ｔ囼炦€表明，如果增強體與基體結(jié)合得較好，那么復合材料的耐磨性隨著增強體的體積分數(shù)的增加而持續(xù)增加；如果增強體與基體結(jié)合得較差，那么復合材料的耐磨性隨著增強體的體積分數(shù)的增加在達到一個臨界值之后就開始降低。

　　另據(jù)報道，用溶膠-凝膠法可在SiC顆粒表面涂覆Al2O3和MgO涂層，Al2O3和MgO涂層起到擴散阻擋層的作用，可抑制SiC與Al的界面反應(yīng)；用非均勻成核法，以pH值緩沖溶液作為沉淀劑，可在納米SiC顆粒表面均勻地涂覆上一層Al(OH)3。涂覆的納米SiC粉體表現(xiàn)出類似Al2O3的膠體特性，并且在1000°C以下具有很強的抗氧化能力。

　　SiC顆粒增強金屬基復合材料在高溫制備過程中很難避免其與鋁合金基體發(fā)生反應(yīng)，使SiC顆粒受到損傷，從而影響復合材料的力學性能。通過高溫氧化處理，使之表面形成一層致密的非晶SiO2層，能有效阻止高溫下Al對SiC的侵蝕；由于氧在SiO2中的擴散速率非常小，這層SiO2膜會阻止氧進一步與SiC接觸，因而具有良好的抗氧化性能。