近年來，以SiC顆粒增強的鋁基復(fù)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(xué)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(dǎo)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(fù)合后產(chǎn)生空洞。這些空洞是復(fù)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(xué)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(xué)鍍法等。例如，以CuSO4.5H2O為主鹽，甲醛為還原劑，采用化學(xué)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(fù)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(fù)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(fù)合顆粒增強Al6061復(fù)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(fù)合顆粒比單純的SiC顆?？梢愿蟪潭鹊靥岣卟牧系挠捕群颓姸?。試驗還表明，如果增強體與基體結(jié)合得較好，那么復(fù)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(fù)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(fù)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(fù)合材料的力學(xué)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。