SiC颗粒增强Al基复合材料及其性能研究

杨雅静，李付国，袁战伟

（西北工业大学 凝固技术国家重点实验室，陕西 西安 710072）

1 前言

SiCp/Al基复合材料由于具有高比强度、高刚度、耐疲劳、耐磨损、热膨胀系数低、优良的尺寸稳定性、较强的可设计性等优异的综合性能，已成为具有广泛使用价值的先进复合材料。SiCp/Al基复合材料主要应用在航空航天、汽车制造，电子封装以及一些新的工业技术领域[1-4]。

2 增强颗粒特征及复合材料模拟研究方法

2.1 增强颗粒的特征研究

由于复合材料增强颗粒第二相对复合材料的力学性能有着较大的影响，所以对其特征参数的表征（大小、分布、含量以及形状等）就有必要深入系统的研究。目前，对颗粒特征所进行的测量大都采用定量金相学方法。定量金相学是利用体视学原理，对金相磨面上的组织图像进行定量表证的方法，由此可以推断出金相学组织的三维空间形貌，从而便于建立材料成分、组织与性能之间的定量关系。定量金相学分析方法主要包括三大类：计点法、线分析法和面分析法。其中，线分析法又包含MeCoy法和基体截距变化率法；而面分析法又包含了面积分数变化率法、无颗粒区尺寸变化率法和Dirichlet区域法。此外，针对颗粒体积分数的测定方法有：萃取法、X射线衍射内标法、内耗法和超声衰减法等[5]。增强颗粒分布及形状特征是影响复合材料性能的一个非常重要的因素。分析现有研究，增强颗粒分布及形状特征的定量描述，大多借助计算机或者人工手段在一维或者二维层面上对已有的金相图片或者金相试样进行图像分析，并利用体视学技术或者统计学方法来表征，有时还会借助于计算机X射线分层照相技术对颗粒增强金属基复合材料进行三维重建。……