碳化硅顆粒增強鋁基復合材料是最近20年發展最快的一類不連續增強金屬基復合材料，被認為是理想的輕質結構材料，尤其在機動車輛發動機活塞、缸頭、缸體等關鍵產品和航空工業中具有廣闊的應用前景。

目前，制備顆粒增強鋁基復合材料的方法主要分為固相法和液相法：固相法通過粉末冶金法進行固相燒結，液相法主要包括無壓滲透、壓力鑄造、攪拌熔鑄和噴射沉積。

粉末冶金法

粉末冶金技術又稱固態金屬擴散技術，是將基體金屬粉末和增強顆粒粉末配料混勻，在一定的壓力溫度條件下進行壓制并燒結成形。粉末冶金法的燒結溫度較低，可有效減輕增強體與基體間的有害界面反應，制得的復合材料具有良好的力學性能。此外，還可任意調節增強相的體積分數，較為準確地控制成分比，且其增強顆粒的粒徑在納米范圍內可調。

但粉末冶金法制得的復合材料孔洞率較大、內部組織不均勻，制備的零件結構和尺寸受限，需進行二次塑性加工以提高性能。且原材料需在密封、真空或保護性氣氛下進行，設備成本和要求高，制備周期長，生產工藝程序繁瑣。

壓力鑄造法

壓力鑄造法是將液態或半液態的金屬基復合材料或金屬以一定的速度填充壓鑄模型腔，或在增強材料預制體的空隙中通過壓力作用使其快速凝固成形。根據制備復合材料的過程中施加壓力的大小和方式的不同，壓力鑄造法可分為擠壓鑄造法、離心鑄造法、氣體壓力滲透鑄造法等。

壓力鑄造法可大批量制造顆粒增強鋁基復合材料的零部件，浸滲時，熔體與增強材料在高溫下接觸時間短，避免了界面反應產物對復合材料的不利影響。同時，高壓作用也促進了熔體對增強材料的潤濕，增強材料無需進行表面預處理。該方法制備的材料組織致密、無氣孔、成本低。但預制件在壓力滲透過程中容易崩潰，金屬熔體不易充分滲入顆粒，制備的增強體成形較困難，強度不高。

無壓滲透法

無壓滲透法是先將增強體用粘結劑粘結成預制件并裝入金屬模具中，然后澆注金屬熔體，利用金屬熔體的自重壓力和表面壓力滲入到預制件中并凝固成形。

該方法無壓力作用，熔滲模具容易選擇，且工藝設備簡單、便于操作，金屬熔體能夠較好地浸潤增強體的表面，從而使二者界面結合良好。但其預制件的臨界預熱溫度很難控制，產品的力學性能和熱性能略低，因受熔滲溫度、增強顆粒大小和環境氣體種類等因素的影響，其推廣應用也受到了局限。

攪拌熔鑄法

攪拌熔鑄法是將碳化硅顆粒直接加入基體鋁熔體，通過攪拌使顆粒均勻地分散在金屬熔體中，然后澆鑄成形。

由于加入的碳化硅顆粒尺寸較小，與鋁熔體浸潤性差，不易進入和均勻分布，容易產生團聚，且強烈的攪拌會造成金屬熔體氧化，增強體顆粒極易與鋁熔體發生強烈的化學反應，二者界面結合不太理想。與其他方法相比，攪拌熔鑄法制備的復合材料力學性能較差。

噴射沉積法

噴射沉積法是將液態金屬在高壓環境下霧化，趁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在容器中沉積成形。

該方法對界面的潤濕性要求不高，晶粒十分細小，可直接由液態金屬霧化和沉積形成具有一定形狀的坯件，保證了增強顆粒在基體中的分布均勻性，快速冷卻也避免了增強顆粒與金屬基體之間的界面反應。但噴射沉積法增強顆粒的利用率低，材料制備成本高。

碳化硅顆粒增強鋁基復合材料性能優異，具有很多突出優點，符合大規模工業應用的要求，在汽車、電子工業、航空航天、光學精密裝置等領域被用來取代傳統材料，尤其是在航空航天領域，受到了眾多研究者的關注。