本發(fā)明涉及陶瓷基復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)：

Ti₃SiC₂是一種兼具陶瓷的高熔點、高化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕、抗氧化及金屬的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、易加工等優(yōu)點的三元陶瓷。隨著對Ti₃SiC₂的關(guān)注，對Ti₃SiC₂的粉體、塊體的制備研究比較多，而Ti₃SiC₂/SiC這種復(fù)合材料相對較少。目前為止，Ti₃SiC₂/SiC復(fù)合材料的制備方法主要集中在Ti-C-Si體系的粉體熱壓燒結(jié)和液硅浸滲兩種方法。尹洪峰等人(尹洪峰，范強(qiáng)，任耘，等。SiC含量對Ti₃SiC₂/SiC復(fù)合材料性能的影響[J]。航空材料學(xué)報，2008,6(28)78-81.)采用TiH₂、TiC、C粉末通過熱壓燒結(jié)制備了Ti₃SiC₂/SiC復(fù)合材料，由于粉末燒結(jié)不容易得到致密的陶瓷復(fù)合材料，因此性能改善并不大。申請?zhí)枮?01310314549.3的中國專利公開了一種Ti₃Si(Al)C₂改性SiC基復(fù)合材料的制備方法，該方法先對SiC陶瓷進(jìn)行TiC漿料滲透等多步預(yù)處理，再將預(yù)制體和Al-Si合金在真空環(huán)境下高溫煅燒，獲得Ti₃Si(Al)C₂改性的致密的SiC基復(fù)合材料，降低了SiC纖維的損傷和殘余熱應(yīng)力，制得的復(fù)合材料強(qiáng)度得到明顯改善。但其工藝制備需要在真空高溫等苛刻條件下完成，成本較高不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。鋁這種常見的高韌性、低熔點金屬材料被廣泛研究，隨著電子行業(yè)的發(fā)展SiC/Al復(fù)合材料作為一種電子封裝材料被研究開發(fā)出來，SiC作為增強(qiáng)相通過粉末燒結(jié)、滲透、化學(xué)沉積等方法引入Al基體中，但目前主要集中研究在SiC/Al復(fù)合材料的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、熱膨脹等物理性能上，很少有人研究Al作為增韌相來增韌陶瓷。目前還沒有人將Al、Ti₃SiC₂同時引入SiC陶瓷中制備復(fù)合材料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法。該方法利用金屬與陶瓷的潤濕性、毛細(xì)作用將Al基合金引入SiC陶瓷內(nèi)部，形成致密結(jié)構(gòu)，同時能在SiC陶瓷外部生成一層Ti₃SiC₂金屬陶瓷層，此過程可在大氣環(huán)境中完成，方法操作簡單易實現(xiàn)，能夠顯著提高SiC陶瓷基復(fù)合材料的韌性，克服了現(xiàn)有技術(shù)中只能在高溫高真空等苛刻工藝條件進(jìn)行制備的缺點，從而大大降低了生產(chǎn)成本。通過該方法獲得的復(fù)合材料尤其適用于要求高強(qiáng)度，高耐腐蝕性的工況領(lǐng)域。

本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

1)Al基合金的制備：Al基合金的各元素質(zhì)量百分比為：Al，60-80wt％；Ti，5-20wt％；Cu，0-10wt％；Si，5-25wt％；

按上述各元素質(zhì)量百分比稱取相應(yīng)原料，將Al錠置于石墨坩堝中，并加熱至完全熔化，然后將鈦、硅、銅三種物質(zhì)加入到熔化后的鋁液中，升溫至800-1100℃，并保溫，攪拌至完全溶解，即得到熔融狀態(tài)的Al基合金液；

2)SiC陶瓷的處理：將SiC陶瓷原料用金剛石切割機(jī)切成所需尺寸；然后通過金剛石磨盤對SiC陶瓷表面進(jìn)行打磨，打磨至表面光滑且無氧化層；再依次用丙酮、無水乙醇進(jìn)行超聲波清洗，最后烘干備用；

3)浸滲工藝：將步驟2)中處理好的SiC陶瓷浸入到步驟1)中制備好的熔融狀態(tài)的Al基合金液中，浸滲溫度為800℃-1100℃，浸滲時間為1-10h，取出試樣冷卻至室溫即得到Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

前人提出的SiC基復(fù)合材料仍停留在陶瓷/陶瓷復(fù)合材料上，強(qiáng)韌性的提高會受到制約，并且實施方式較復(fù)雜，周期長，能耗大，成本較高。本發(fā)明制備方法通過調(diào)節(jié)輔助元素Ti、Si、Cu含量制備出熔點低，流動性好，與SiC陶瓷潤濕性好(合金與SiC陶瓷的潤濕角≤75°(小于90°就說明能夠潤濕))的Al基合金。經(jīng)過多組實驗，獲得了與SiC陶瓷有良好潤濕性的、能夠完全滲入陶瓷內(nèi)部并在陶瓷表層形成反應(yīng)層的合金成分范圍和熱處理工藝參數(shù)。通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)可使合金完全滲透陶瓷，并可控制反應(yīng)層厚度，反應(yīng)層最大厚度為400μm，且該制備方法得到的復(fù)合材料的強(qiáng)度可由原SiC陶瓷的179MPa升高到348-450MPa，最大強(qiáng)度可提高150％。該方法步驟簡單，成本低，能有效提高SiC陶瓷的強(qiáng)韌性，適合大規(guī)模推廣。

本發(fā)明復(fù)合材料為內(nèi)部為SiC/Al致密組織，外層為Ti₃SiC₂反應(yīng)層的復(fù)合材料，即將Al基合金滲透進(jìn)SiC陶瓷中并在SiC陶瓷表面形成一層Ti₃SiC₂反應(yīng)層，對SiC陶瓷進(jìn)行封孔，使其彎曲強(qiáng)度得到了顯著提高，同時依然具有耐腐蝕、抗氧化等特點。所用的SiC陶瓷主要由SiC和少量Si兩相組成，當(dāng)SiC陶瓷在熔融的合金液中浸滲時，由于良好的潤濕性，合金發(fā)生擴(kuò)散反應(yīng)，Cu的添加降低了合金的熔點，Si的添加提高了合金流動性，Al原子滲入陶瓷內(nèi)部，在SiC陶瓷顆粒間一部分Al取代了部分Si的位置，一部分Al與Si形成了Al-Si共晶，同時合金中適量的Si元素還抑制Al₄C₃脆性相的生成。Ti通過吸附作用富集在SiC表層反應(yīng)生成Ti₃SiC₂反應(yīng)層，新生成的Ti₃SiC₂反應(yīng)層保留了陶瓷的耐腐蝕、抗氧化等優(yōu)點。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明SiC陶瓷在Al基合金中浸滲過程的示意圖。

圖2為本發(fā)明Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法實施例1中所得Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料中心部位SEM圖。

圖3為本發(fā)明Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法實施例1中所得Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料中心部位EDS圖。

圖4為本發(fā)明Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法實施例1中所得Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料表層XRD圖。

圖5為本發(fā)明Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法實施例2中所得Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料表層XRD圖。

圖6為本發(fā)明Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法實施例5中復(fù)合材料三點彎曲強(qiáng)度、載荷-撓度與原SiC陶瓷對比圖。

圖中，1箱式電阻爐、2石墨坩堝、3Al基合金、4SiC陶瓷。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖進(jìn)一步敘述本發(fā)明，但并不以此作為對本申請權(quán)利要求保護(hù)范圍的限定。

本發(fā)明Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

1)Al基合金的制備：Al基合金的各元素質(zhì)量百分比為：Al，60-80wt％；Ti，5-20wt％；Cu，0-10wt％；Si，5-25wt％；

按上述各元素質(zhì)量百分比稱取相應(yīng)原料，將Al錠置于石墨坩堝中，并加熱至完全熔化，然后將鈦、硅、銅三種物質(zhì)加入到熔化后的鋁液中，升溫至800-1100℃，并保溫，攪拌至完全溶解，即得到熔融狀態(tài)的Al基合金液；

2)SiC陶瓷的處理：將SiC陶瓷原料用金剛石切割機(jī)切成所需尺寸；然后通過金剛石磨盤對SiC陶瓷表面進(jìn)行打磨，打磨至表面光滑且無氧化層；再依次用丙酮、無水乙醇進(jìn)行超聲波清洗，最后烘干備用；

4)浸滲工藝：將步驟2)中處理好的SiC陶瓷浸入到步驟1)中制備好的熔融狀態(tài)的Al基合金液中，浸滲溫度為800℃-1100℃，浸滲時間為1-10h，取出試樣冷卻至室溫即得到Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料。

本發(fā)明制備方法的進(jìn)一步特征在于所述浸滲溫度為850-950℃，浸滲時間為4-6h。在此條件下，復(fù)合材料的外層Ti₃SiC₂反應(yīng)層致密均勻，彎曲強(qiáng)度較高。

本發(fā)明還保護(hù)一種通過上述方法制備的Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料，該復(fù)合材料外層為Ti₃SiC₂反應(yīng)層，內(nèi)部為SiC/Al致密組織。

本發(fā)明中通過調(diào)節(jié)Al基合金中Ti的含量及浸滲溫度可有效控制浸滲過程中Ti₃SiC₂在SiC表層的形成過程；通過調(diào)節(jié)Al基合金中Si、Cu的含量可控制Al基合金的熔點、流動性及Al基合金與SiC的潤濕性。

本發(fā)明中所用SiC陶瓷、Al、鈦、硅、銅等均可商購獲得，金屬鋁的原料選用鋁錠，硅的原料為硅塊，銅的原料為純銅板或銅塊，鈦的原料為鈦粉或鈦錠。

圖1為本發(fā)明SiC陶瓷在Al基合金中浸滲過程的示意圖，Al基合金3置于石墨坩堝中，然后將石墨坩堝2置于箱式電阻爐1中，進(jìn)行熔融；在進(jìn)行浸滲工藝時，將處理后的SiC陶瓷4再放入熔融的Al基合金3中。

實施例1

本實施例Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法如下步驟：

1)Al基合金的制備：Al基合金的各元素質(zhì)量百分比組成為：Al，70wt％；Ti，15wt％；Cu，5wt％；Si，10wt％；

按上述各元素質(zhì)量百分比稱取相應(yīng)原料，各原料分別為Al錠、Ti錠、Cu板、Si塊，將150gAl錠置于石墨坩堝中，在箱式電阻爐中加熱到700℃保溫至完全熔化，然后將32gTi、10.7g Cu、21.4g Si這三種物質(zhì)加入到熔化后的鋁液中，升溫至900℃，升溫速率為15℃/min，在該溫度下保溫60min，攪拌至完全溶解，即得到熔融狀態(tài)的Al基合金液；

從該熔融狀態(tài)的Al基合金液中取出少許冷卻成錠，切取3mm×3mm×3mm合金顆粒在高溫高真空潤濕角測試設(shè)備內(nèi)進(jìn)行該Al基合金與SiC陶瓷的潤濕角測試，結(jié)果顯示潤濕角約為70°，小于90°，表明該Al基合金與SiC陶瓷能夠潤濕。

2)SiC陶瓷的處理：將SiC陶瓷原料用金剛石切割機(jī)切出尺寸為5mm×5mm×40mm試樣條若干；然后分別通過400目、800目金剛石磨盤對SiC陶瓷表面進(jìn)行打磨，打磨至表面光滑且無氧化層；再依次用丙酮、無水乙醇進(jìn)行超聲波清洗，每次超聲清洗時間為5min，最后烘干備用；

3)浸滲工藝：將步驟2)中處理好的SiC陶瓷浸入到步驟1)中制備好的熔融狀態(tài)的Al基合金液中，在箱式電阻爐中進(jìn)行浸滲，浸滲溫度為900℃，浸滲時間為2h，取出試樣冷卻至室溫即得到Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料。

對得到的Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料進(jìn)行三點彎曲強(qiáng)度測試，并進(jìn)行SEM、EDS及XRD分析，具體過程是：

取制得的Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的5個平行試樣，依次用400目、800目砂紙將試樣表面打磨平整，無水乙醇超聲波清洗5min，除去表面附著的小顆粒，烘干，然后進(jìn)行三點彎曲強(qiáng)度測試，5個平行試樣的平均彎曲強(qiáng)度為370MPa，比原SiC陶瓷(179MPa)提高191Mpa，本文中的原SiC陶瓷是指步驟2)中所使用的SiC陶瓷原料。

用金剛石切割機(jī)切取5mm×5mm×10mm試樣塊，分別用400目、800目、1500目、3000目金剛石磨盤進(jìn)行截面研磨、經(jīng)0.5μm拋光劑進(jìn)行拋光，對截面中心部位進(jìn)行SEM和EDS分析，具體結(jié)果分別如圖2和圖3所示，從圖2可知SiC陶瓷內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，通過圖3可知復(fù)合材料內(nèi)部主要為Si、C、Al元素，說明Al完全滲透SiC陶瓷內(nèi)部并與SiC顆粒形成了致密結(jié)構(gòu)。

對得到的Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料依次用400目、800目、1500目砂紙進(jìn)行表面研磨，除掉表面粘連的Al基合金，經(jīng)無水乙醇超聲波清洗3min，烘干；表面進(jìn)行XRD檢測，結(jié)果如圖4所示，從圖4中可以看出，復(fù)合材料的外層(界面處)有大量的Ti₃SiC₂生成，少量TiC，此時Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料Ti₃SiC₂層不致密。

從上述測試結(jié)果可以看出，本實施例的制備方法能夠得到Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料，且在浸滲時間為2h時已經(jīng)可以使Al完全滲透到SiC陶瓷中，但此時間不足以讓Ti在SiC表層充分聚集、完全反應(yīng)生成致密的Ti₃SiC₂層。

實施例2

本實施例Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法的具體步驟同實施例1，不同之處在于，本實施例的浸滲時間為6h。

按照實施例1的測試及分析過程對本實施例制得的復(fù)合材料進(jìn)行分析測試，具體結(jié)果是：經(jīng)過三點彎曲強(qiáng)度測試，本實施例制得的復(fù)合材料的平均彎曲強(qiáng)度為413MPa，比原SiC陶瓷(179MPa)提高234Mpa。

表面進(jìn)行XRD檢測結(jié)果如圖5所示，本實施例復(fù)合材料的外層(界面處)有大量的Ti₃SiC₂生成，且沒有TiC。浸滲時間為6h，仍能夠得到Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料，且Al能完全滲透到SiC陶瓷中，由于浸滲時間的延長，此時Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的Ti₃SiC₂反應(yīng)層較實例1中更加致密。

實施例3

本實施例Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法的具體步驟同實施例1，不同之處在于，本實施例Al基合金的各元素質(zhì)量百分比組成為：Al，65wt％；Ti，10wt％；Cu，5wt％；Si，20wt％，選取各原料的質(zhì)量分別為150g Al錠、23.1gTi粉、11.5g Cu塊、46.2g Si塊。

按照實施例1的測試及分析過程對本實施例制得的復(fù)合材料進(jìn)行分析測試，具體結(jié)果是：經(jīng)過三點彎曲強(qiáng)度測試，本實施例制得的復(fù)合材料的平均彎曲強(qiáng)度為340MPa，比原SiC陶瓷(179MPa)提高161Mpa。

本實施例的制備方法能夠得到Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料，且在浸滲時間為2h時已經(jīng)可以使Al完全滲透到SiC陶瓷中，但此時間不足以讓Ti在SiC表層充分聚集、完全反應(yīng)生成致密的Ti₃SiC₂反應(yīng)層，復(fù)合材料的外層(界面處)有Ti₃SiC₂生成，比實施例2中少。

實施例4

本實施例Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法的具體步驟同實施例3，不同之處在于，本實施例的浸滲時間為6h。

按照實施例1的測試及分析過程對本實施例制得的復(fù)合材料進(jìn)行分析測試，具體結(jié)果是：經(jīng)過三點彎曲強(qiáng)度測試，本實施例制得的復(fù)合材料的平均彎曲強(qiáng)度為350MPa，比原SiC陶瓷(179MPa)提高171Mpa。

本實施例的制備方法能夠得到Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料，Al完全滲透到SiC陶瓷中，表面進(jìn)行XRD檢測，界面處Ti₃SiC₂生成量比實施例3多。

實施例5

本實施例Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法的具體步驟同實施例1，不同之處在于，本實施例Al基合金的各元素質(zhì)量百分比組成為：Al，75wt％；Ti，10wt％；Cu，5wt％；Si，10wt％，選取各原料的質(zhì)量分別為150g Al錠、20gTi粉、10g Cu塊、20g Si塊；浸滲時間為6h。

按照實施例1的測試及分析過程對本實施例制得的復(fù)合材料進(jìn)行分析測試，具體結(jié)果是：經(jīng)過三點彎曲強(qiáng)度測試，本實施例制得的復(fù)合材料的平均彎曲強(qiáng)度為450MPa，比原SiC陶瓷(179MPa)提高271Mpa(如圖6所示)。

圖6中曲線為撓度與載荷的關(guān)系圖，撓度的大小反映了斷裂的快慢，載荷力與撓度曲線下面的面積顯示出韌性大小，從圖6中可以看出，原SiC陶瓷的撓度約為0.2mm，承受最大載荷約為500N；本實施例復(fù)合材料的撓度約為0.25mm，最大載荷為1500N；可見本實施例復(fù)合材料的韌性得到顯著提高。

表面進(jìn)行XRD檢測結(jié)果說明，本實施例復(fù)合材料的外層(界面處)有大量的Ti₃SiC₂生成且致密，無TiC生成，此時Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的Ti₃SiC₂反應(yīng)層致密。SEM、EDS分析可知，本實施例Al也能完全滲透到SiC陶瓷中，各項性能較好。

實施例6

本實施例Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法的具體步驟同實施例5，不同之處在于，本實施例的浸滲時間為2h。

按照實施例1的測試及分析過程對本實施例制得的復(fù)合材料進(jìn)行分析測試，具體結(jié)果是：經(jīng)過三點彎曲強(qiáng)度測試，本實施例制得的復(fù)合材料的平均彎曲強(qiáng)度為370MPa，比原SiC陶瓷(179MPa)提高191Mpa。

本實施例的制備方法能夠得到Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料，且在浸滲時間為2h時已經(jīng)可以使Al完全滲透到SiC陶瓷中，但此時間不足以讓Ti在SiC表層充分聚集、完全反應(yīng)生成致密的Ti₃SiC₂反應(yīng)層，復(fù)合材料的外層(界面處)有Ti₃SiC₂生成，且有少量TiC生成。

實施例7

本實施例Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法的具體步驟同實施例5，不同之處在于，本實施例的浸滲時間為2h。將20gTi、10g Cu、20g Si這三種物質(zhì)加入到熔化后的鋁液中，升溫至800℃，在該溫度下保溫40min，攪拌至完全溶解，即得到熔融狀態(tài)的Al基合金液；浸滲溫度為800℃。

按照實施例1的測試及分析過程對本實施例制得的復(fù)合材料進(jìn)行分析測試，具體結(jié)果是：經(jīng)過三點彎曲強(qiáng)度測試，本實施例制得的復(fù)合材料的平均彎曲強(qiáng)度為367MPa，比原SiC陶瓷(179MPa)提高188Mpa。

本實施例的制備方法能夠得到Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料，且在浸滲時間為2h時已經(jīng)可以使Al完全滲透到SiC陶瓷中，但此時間不足以讓Ti在SiC表層充分聚集、完全反應(yīng)生成致密的Ti₃SiC₂反應(yīng)層，復(fù)合材料的外層(界面處)有少量Ti₃SiC₂生成，且有少量TiC生成。

實施例8

本實施例Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法的具體步驟同實施例1，不同之處在于，本實施例Al基合金的各元素質(zhì)量百分比組成為：Al，80wt％；Ti，10wt％；Cu，0wt％；Si，10wt％，選取各原料的質(zhì)量分別為150g Al錠、18.7gTi粉、18.7g Si塊；浸滲時間為6h。

按照實施例1的測試及分析過程對本實施例制得的復(fù)合材料進(jìn)行分析測試，具體結(jié)果是：經(jīng)過三點彎曲強(qiáng)度測試，本實施例制得的復(fù)合材料的平均彎曲強(qiáng)度為410MPa，比原SiC陶瓷(179MPa)提高231Mpa。

實施例9

本實施例Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料的制備方法的具體步驟同實施例1，不同之處在于，本實施例Al基合金的各元素質(zhì)量百分比組成為：Al，80wt％；Ti，5wt％；Cu，5wt％；Si，10wt％，選取各原料的質(zhì)量分別為150g Al錠、9.4gTi粉、9.4g Cu塊、18.7g Si塊；浸滲時間為6h。

按照實施例1的測試及分析過程對本實施例制得的復(fù)合材料進(jìn)行分析測試，具體結(jié)果是：本實施例的制備方法能夠得到Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料，經(jīng)過三點彎曲強(qiáng)度測試，復(fù)合材料的平均彎曲強(qiáng)度為350MPa，比原SiC陶瓷(179MPa)提高171Mpa。

上述實施例說明，本發(fā)明制備方法當(dāng)浸滲溫度為800-1100℃，浸滲時間為1-10h，用Al-xTi-yCu-zSi(x＝5-20wt％；y＝0-10wt％；z＝5-25wt％；其余為Al)合金浸滲SiC陶瓷，可把Al和Ti₃SiC₂同時引入到SiC陶瓷中，均能形成一種新型Ti₃SiC₂-SiC-Al復(fù)合材料，從而大大提高了SiC的機(jī)械性能(彎曲強(qiáng)度和韌性)，韌性顯著增加，且彎曲強(qiáng)度高達(dá)370MPa-450MPa，相比純SiC陶瓷提高了90％-150％。

對比實施例7和實施例5可知，浸滲溫度為下限800℃，浸滲時間僅為2h，生成的復(fù)合材料仍能實現(xiàn)Al的完全滲透，Al與SiC形成致密的組織，生成的Ti₃SiC₂的量很少，但也生成了Ti₃SiC₂，證明該制備方法制備出了Ti₃SiC₂/SiC/Al復(fù)合材料，其彎曲強(qiáng)度相對原SiC陶瓷提高了一倍多。對比實施例6和實施例5，浸滲時間為2h，復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度較浸滲時間為6小時差。經(jīng)過多次實驗，進(jìn)一步延長浸滲時間至10h，或者提高浸滲溫度至1100℃，生成的Ti₃SiC₂的量均會減少，彎曲強(qiáng)度會降低，因此本發(fā)明優(yōu)選浸滲時間為3-7h，浸滲溫度為850-950℃。

對比實施例2、實施例4、實施例9和實施例5可知，Si含量和Ti含量的進(jìn)一步增高或減少，會導(dǎo)致復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度降低，生成Ti₃SiC₂的量會減少，經(jīng)過多次實驗表明，本發(fā)明優(yōu)選Ti質(zhì)量含量為8-15％，Si質(zhì)量含量為8-15％。

當(dāng)浸滲溫度，保溫時間，Ti含量，Si含量適宜如實施例5，表面可生成致密的Ti₃SiC₂層，Al與SiC形成致密的組織，此時彎曲強(qiáng)度可達(dá)到最大值450MPa。

實施例8中在制備Al基合金時未加入Cu，制得的復(fù)合材料其彎曲強(qiáng)度也在400MPa以上，因此本發(fā)明中Cu的加入量的作用是為了降低Al基合金的熔點，使Al基合金的流動性更好，對整體復(fù)合材料的性能影響較小。

本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。