與傳統(tǒng)的金屬材料相比，顆粒增強鋁基復(fù)合材料不僅兼有金屬的高塑性、高韌性和增強顆粒的高模量、高硬度，同時具有各向同性，是應(yīng)用前景很廣的材料。碳化硅顆粒增強鋁基復(fù)合材料可用來制造衛(wèi)星及航空結(jié)構(gòu)材料，如衛(wèi)星支架、結(jié)構(gòu)連接件、管材、各種型材、導(dǎo)彈翼、制導(dǎo)元件；制造飛機零部件等，發(fā)展這種材料具有重要的戰(zhàn)略意義。
碳化硅顆粒增強鋁基復(fù)合材料，其增強體顆粒價格低廉，可用常規(guī)方法制造加工，便于批量生產(chǎn)。研發(fā)成本低、效果好的制備工藝是當前材料領(lǐng)域的一個熱點。
一、粉末冶金法
粉末冶金法具有一些獨特的優(yōu)點，如可任意調(diào)節(jié)增強相的體積分數(shù)（最高可達７０％），較準確地控制成分比，且其增強顆粒的粒徑在納米范圍內(nèi)可調(diào)。此外，粉末冶金工藝的燒結(jié)溫度較低，可有效減輕增強體與基體間的有害界面反應(yīng)，制得的復(fù)合材料具有良好的力學性能。近年來，進一步開發(fā)出機械合金化-粉末冶金法。該法制備的復(fù)合材料，其增強體顆粒分布均勻，粒度在納米至微米范圍內(nèi)可調(diào)，增強相的體積分數(shù)可高達７０％，與基體的界面結(jié)合良好，所制備的復(fù)合材料力學性能優(yōu)異。美國ＤＷＡ 公司采用機械合金化-粉末冶金法生產(chǎn)了碳化硅顆粒增強鋁基復(fù)合材料，已將其應(yīng)用于汽車、飛機、航天器等。
二、壓力鑄造法
此法是將液態(tài)或半液態(tài)金屬基復(fù)合材料或金屬以一定速度填充壓鑄模型腔，或增強材料預(yù)制體的空隙中，在壓力作用下使其快速凝固成形而制備出金屬基復(fù)合材料，包括擠壓鑄造法、離心鑄造法、氣體壓力滲透鑄造法等。目前，生產(chǎn)應(yīng)用中使用較多的是擠壓鑄造法，其具體方法是：首先把碳化硅顆粒增強相以適當?shù)恼辰Y(jié)劑粘結(jié)制成預(yù)制塊，然后裝入鑄模，澆入精煉的鋁基體金屬熔體，并立即加壓使熔融的金屬熔體浸滲到預(yù)制塊中，凝固之后即得碳化硅顆粒增強鋁基復(fù)合材料。壓力鑄造法的主要優(yōu)點是：可大批量制造顆粒增強鋁基復(fù)合材料的零部件，成本低；浸滲時熔體與增強材料在高溫下接觸時間短，避免了界面反應(yīng)產(chǎn)物對復(fù)合材料的不利影響；高壓作用促進了熔體對增強材料的潤濕，增強材料無需進行表面預(yù)處理；所制備材料的組織致密，無氣孔。
三、噴射沉積法
此法是將液態(tài)金屬在高壓下霧化，并在其流出時將增強顆粒噴射入金屬液中，兩相混合的霧化液體隨后在容器中沉積成形。噴射沉積法采用不同形狀的基體和不同的基體運動方式可獲得管坯、圓柱坯、帶坯等不同產(chǎn)品。此法的優(yōu)點是可直接由液態(tài)金屬霧化和沉積形成具有快速凝固組織和性能特征及一定形狀的坯件；保證了增強顆粒在基體中的分布均勻性；冷卻速度很快，避免了增強顆粒與金屬基體之間的界面反應(yīng)；對界面的潤濕性要求不高，晶粒十分細小。