鋁基復合材料是以金屬鋁及其合金為基體，以金屬、非金屬顆粒、晶須或纖維為增強體的非均質(zhì)混合物，在航空航天、汽車(chē)工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛的應用。由于采用粉末冶金法可使增強體以任意比例添加到復合材料基體中，增強體也易于在宏觀(guān)上形成更均勻的分布，且燒結溫度低，界面反應容易控制；同時(shí)，材料的性能和穩定性明顯優(yōu)于其他方法制備的材料，所以粉末冶金法成為目前制備鋁基復合材料常用的一種工藝。

粉末冶金法制備復合材料的具體工藝包括以下幾個(gè)步驟。

一、混粉

一般混粉的方式有普通干混、球磨及濕混。在這三種混粉方式中，普通干混及濕混容易出現增強體分布不均勻及大量的團聚、分層等現象，通常較為常用且有效的是球磨。

二、粉末預壓

在混粉結束后，即進(jìn)行粉末預壓處理。粉末預壓成形方法主要有冷壓和冷等靜壓。相比之下，冷壓是為經(jīng)濟、常用的粉末預壓成坯法。在鋁合金粉末預壓后，一般要求預壓坯密度為復合材料密度的70%～80%，以利于脫氣階段氣體的逸出。由于鋁粉和增強體容易吸附水蒸氣并氧化，粉末生坯在加熱過(guò)程中將釋放大量的水蒸氣、氫氣、二氧化碳和一氧化碳氣體。因此，生坯在熱加工前應經(jīng)過(guò)除氣處理，避免制品中出現氣泡和裂紋；除氣溫度一般應等于或者稍高于隨后的熱壓、熱加工變形和熱處理溫度，以避免壓塊中殘存的水和氣體造成材料中產(chǎn)生氣泡和分層。但是如果溫度過(guò)高，鋁合金中其它一些元素可能出現燒損，還會(huì )使合金中起強化作用的金屬間化合物聚集、粗化，降低材料的性能。

三、固化

在粉末除氣后，對其進(jìn)行致密化處理，即燒結、熱壓、熱等靜壓及熱擠壓松散的粉末或預壓的粉末。在確保低成本和高生產(chǎn)率的情況下，通過(guò)單軸冷擠壓成坯，經(jīng)過(guò)除氣后，以一定速率升至一定的溫度，并按照一定的擠壓比進(jìn)行熱擠壓，再進(jìn)行后期的熱處理，得到終的材料。這種將粉末冶金與后續致密化處理(如擠壓、軋制等)結合起來(lái)的粉末成形工藝，使粉末能夠在短時(shí)高溫、高壓作用下發(fā)生塑性變形，進(jìn)而實(shí)現粉末顆粒間的結合，這種工藝在目前粉末冶金法制備鋁基復合材料的研究中使用較多。與常規的粉末冶金法相比，擠壓過(guò)程中粉末顆粒除受到三向壓應力外，沿擠壓方向還承受巨大的剪切力，其表面的氧化膜破碎后進(jìn)一步增強了相鄰粉末顆粒間的結合強度，組織結構細小均勻且成分偏析少，增強體顆粒無(wú)明顯團聚，有利于其在基體中的分布，此外這種方法無(wú)需燒結，減少了制備工序，降低了成本。相比高成本的熱等靜壓工藝，粉末熱擠壓工藝綜合優(yōu)勢更為明顯，可直接得到物理和力學(xué)性能優(yōu)異的材料。