薛彦庆，李 博，王新亮，张 晗，郝启堂

(西北工业大学 凝固技术国家重点实验室，西安 710072)

为了满足绿色节能、环保减排、可持续发展等需求，20世纪50年代以来，轻量化和结构功能一体化成为铝合金新的发展方向。日益严苛的服役环境和复杂的设计需求对材料提出了更高的性能要求，引入坚硬、稳定兼具功能特性的异质增强体形成铝基复合材料是实现轻量化和结构功能一体化的有效途径[1-3]。铝基复合材料(aluminum matrix composites，AMCs)以其低密度、高比强度/刚度、优良的抗腐蚀性、稳定的热力学等优点而得到科研和工业生产的青睐，已在航空航天、交通运输、能源环境、电子封装等领域得到越来越广泛的应用[4-7]。在TiB2颗粒增强铝基复合材料中，为了充分发挥TiB2颗粒增强效应，需要解决TiB2均匀分散的问题。因强烈的分子间作用力(van der Waals force)，TiB2会紧密缠结团聚在一起，形成珊瑚状结构，难以均匀离散分布[8-12]。因此，TiB2颗粒增强铝基复合材料的研究集中于开发先进制备工艺以解决TiB2分散难题。电磁搅拌、超声振动等物理工艺都取得了一定的成效，但同时会对TiB2颗粒与基体界面结合产生负面影响，能耗较大难以用于大规模工业化运用。此外，文献[13-21]研究报道，TiB2颗粒增强铝基复合材料的抗拉强度、杨氏模量、伸长率等力学性能差异较大。TiB2颗粒增强铝基复合材料的力学性能既取决于TiB2分散状态，又与TiB2/α-Al界面结构及时效析出相晶界密切相关，使得TiB2增强效果和α-Al基体塑性变形能力难以同步提高，导致TiB2颗粒增强铝基复合材料力学性能波动大，表现出“强度/模量-塑/韧性倒置”关系。……