1. 研究目的与意义（文献综述）

随着新能源的不断开发和新材料、新技术的不断发展和应用，人们对材料的需求日益提高，普通单一的材料已越来越难以满足人们的需求。铝基复合材料具有低密度、高强度、耐腐蚀以及可加工性能好等非常优异的综合力学性能和理化性质，成为近代一个多世纪的主流结构材料，广泛应用于几乎所有工业领域^[1-6]。

铝基复合材料在汽车工业的应用研究起步最早。日本本田公司于2000年成功地用al₂o₃/al复合材料制备了发动机活塞。与原来的铸铁发动机活塞相比，重量减轻了5% ~ 10%，导热性提高了4倍，寿命也大大提高^[7]。传统的汽车制动盘用铸铁制造存在很多缺点，美国的duralcan研制出用sic颗粒增强铝基复合材料制造汽车制动盘，使其重量减轻了40% ~ 60 %，而且提高了其耐磨性能，降低了噪音，加快了摩擦散热^[8]；同时该公司还用sic颗粒增强铝基复合材料制造了汽车发动机活塞和齿轮箱等汽车零部件，这种汽车活塞比铝合金活塞具有较高的耐磨性、良好的耐高温性能和抗咬合性能，同时热膨胀系数更小，导热性更好。用sic_p/al复合材料制成的汽车齿轮箱在强度和耐磨性方面均比铝合金齿轮箱有明显的提高。

在航空航天领域，要求制造出轻便灵活、性能优良的飞机、卫星等，铝基复合材料能满足这方面的要求，因此也具有广泛的用途，美国dwa公司用25% sic_p /6061铝基复合材料代替7075制造航空结构的导槽、角材，使其密度下降了17%，模量提高了65%。铸造sic颗粒增强a356和a357复合材料可以制造飞机液压管、直升机的起落架和阀体等^[9]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1、轻质高强铝基复合材料的成分设计

研究不同含量的b₄c增强颗粒对铝合金基体的增强效果，探究获得b₄c增强颗粒的增强机理。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，制备aa2024/b₄c功能梯度复合材料，并完成线切割，得到之后测试所需尺寸的样品；随后完成热处理。

第7－10周：采用xrd、fe-sem、tem、万能材料试验机等测试技术对复合材料的物相、显微结构、力学性能进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] g.c. quan, k.t. conlon, d.s. wilkinson. investigation of whisker orientation in sic whisker-reinforced alumina composites using neutron diffraction [j]. journal of the european ceramic society, 2007, 27: 389-396.

[2] r. vintila, a. charest, r. a. l. drew, m. brochu. synthesis and consolidation via spark plasma sintering of nanostructured al-5356/b₄c composite [j]. materials science and engineering a, 2011, 528: 4395-4407.

[3] c.d. wu, p. fang, g.q. luo, et al. effect of plasma activated sintering parameters on microstructure and mechanical properties of al-7075/b₄c composites [j]. journal of alloys and compounds, 2014, 615: 276-282.