在金屬基體中引入強(qiáng)度、剛度更好的增強(qiáng)體制備金屬基環(huán)氧板材料可有效提高金屬的比強(qiáng)度、比剛度、抗疲勞以及摩擦磨損性能，降低金屬的熱膨脹系數(shù)，有利于提升金屬材料的效能和拓展金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域。金屬基環(huán)氧板材料已經(jīng)在航空航天、汽車、微電子等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。隨著研究的深人，許多新型高性能金屬基環(huán)氧板材料不斷涌現(xiàn)，豐富了金屬基環(huán)氧板材料的材料體系。

金屬基環(huán)氧板材料的性能特點(diǎn)、應(yīng)用和成本等較高程度依賴于制備工藝方法。金屬的熔點(diǎn)較高，制備溫度較高;對增強(qiáng)體表面潤濕性較差，甚至不潤濕;易與增強(qiáng)體發(fā)生界面反應(yīng)生成脆性相，這些因素都會(huì)損害金屬基環(huán)氧板材料的性能。與聚合物基環(huán)氧板材料相比，金屬基環(huán)氧板材料的制備工藝較為復(fù)雜和困難。開發(fā)高效、低成本制備工藝一直是金屬基環(huán)氧板材料研究的重點(diǎn)。金屬基環(huán)氧板材料制備工藝的關(guān)鍵內(nèi)容主要包括:①基體與增強(qiáng)劑的選擇，基體與增強(qiáng)劑的結(jié)合;②界面的形成及其機(jī)制，界面產(chǎn)物的控制及界面設(shè)計(jì);③增強(qiáng)劑在基體中的均勻分布;④制備工藝方法及參數(shù)的選擇和優(yōu)化;⑤制備成本的控制和降低,工業(yè)化應(yīng)用的前景等。

由于金屬所固有的物理化學(xué)性質(zhì)與增強(qiáng)材料差別很大，造成二者環(huán)氧板過程中存在一些問題，主要難點(diǎn)如下:

(1)增強(qiáng)材料與金屬基體潤濕性差。絕大多數(shù)金屬基體對陶瓷增強(qiáng)材料潤濕性差，甚至不潤濕，造成界面不相容,環(huán)氧板困難。一般需要對金屬基體進(jìn)行合金改性或?qū)υ鰪?qiáng)材料進(jìn)行表面處理以提高基體對增強(qiáng)體的潤濕性。

(2)高溫環(huán)氧板過程中發(fā)生不利的化學(xué)反應(yīng)。金屬基環(huán)氧板材料制備需要很高的溫度(接近或超過金屬基體的熔點(diǎn))。在高溫下,金屬基體往往會(huì)與增強(qiáng)材料發(fā)生界面反應(yīng),對增強(qiáng)材料造成損傷,降低增強(qiáng)效果。對界面反應(yīng)可以加以利用以提高二者的界面結(jié)合強(qiáng)度，但界面反應(yīng)產(chǎn)物往往是脆性相，在外載荷作用下容易產(chǎn)生裂紋，成為環(huán)氧板材料整體失效的裂紋源，降低環(huán)氧板材料的整體性能。因此,界面反應(yīng)需合理控制。

(3)增強(qiáng)材料在金屬基體中的均勾分布。增強(qiáng)材料在金屬基體中的分布情況對環(huán)氧板材料性能有重要影響。增強(qiáng)材料種類很多,連續(xù)纖維短切纖維、晶須、顆粒等材料的尺寸形態(tài)和理化性能不同，在金屬基體均勻分散困難，如何提高增強(qiáng)材料在基體中的分散性是制備工藝研究中的關(guān)鍵問題。

因此，一般來講,有效的制備工藝應(yīng)滿足以下基本要求:

(1)制備過程應(yīng)使增強(qiáng)相按安設(shè)計(jì)要求均勻地分布于金屬基體中,滿足環(huán)氧板材料的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度等設(shè)計(jì)要求。

(2)新備過程不應(yīng)降低增強(qiáng)相和基體相的原有性能。特別是不能對高性能增強(qiáng)材料(如碳204纖維)造成損傷。

(3)制備過程應(yīng)盡量避免增強(qiáng)相和

發(fā)揮環(huán)氧板材料的界面效應(yīng)、混雜效屬基體的不利化學(xué)反應(yīng)，制得合適的界面結(jié)構(gòu)，充分(4)工藝簡單，成本低，適合文應(yīng)或環(huán)氧板合效應(yīng)，達(dá)到增強(qiáng)材料的增強(qiáng)效果。

免或減少后續(xù)二次加工。目前,金屬基環(huán)氧板材料主

浸滲法、液態(tài)金屬攪拌法、共噴要的制備工藝有粉末冶金法、擴(kuò)散結(jié)合法、擠壓鑄造法、液態(tài)金屬備工藝、液態(tài)制備工藝、原位沉積法和原位反應(yīng)法等。歸納起來可分為以下幾大類:固態(tài)制法，發(fā)展速度非常迅猛,在第1自生法及其他方法。

(1)固態(tài)制備工藝。百態(tài)制備工藝是指金屬基體在處于固態(tài)情況下與增強(qiáng)體材料按照設(shè)計(jì)要求均勻混合,經(jīng)過加熱加壓制備環(huán)氧板材料的方法。整個(gè)制備過程溫度較低，金屬基體與增強(qiáng)體之間的男面反應(yīng)可得到一定控制。固態(tài)制備工藝包括粉末冶金法、擴(kuò)散結(jié)合法、軋制法、擠壓法和拉拔法、鍛造法以及爆炸焊接法等方法。

(2)液態(tài)制備工藝。液態(tài)制備工藝是指金屬基體處于液態(tài)熔融情況下與固態(tài)增強(qiáng)體環(huán)氧板制備成金屬基環(huán)氧板材料的方法。液態(tài)金屬流動(dòng)性較好,在一定條件下(真空、加壓等)容易進(jìn)入增強(qiáng)體間隙制備成環(huán)氧板材料。與固態(tài)制備工藝相比，液態(tài)制備工藝更易于制備凈成型尺寸的環(huán)氧板材料，減少二次加工,工藝周期短。但液態(tài)制備工藝過程中溫度相對較高，容易發(fā)生嚴(yán)重的界面反應(yīng)，影響環(huán)氧板材料的性能。界面控制是液態(tài)法制備工藝中最關(guān)鍵的問題。液態(tài)制備工藝包括液態(tài)金屬攪拌鑄造法、液態(tài)金屬浸滲法、共噴沉積法等方法。

(3)原位自生法。 原位自生法是指金屬基環(huán)氧板材料制備過程中,在一定條件下,通過化學(xué)反應(yīng)在金屬基體內(nèi)原位生成一種或幾種增強(qiáng)相制備成金屬基環(huán)氧板材料的方法。增強(qiáng)相從金屬基體中直接生成,生成相的熱力學(xué)穩(wěn)定性好，不存在基體與增強(qiáng)相之間的潤濕和界面反應(yīng)等問題，基體與增強(qiáng)相結(jié)合良好，較好地解決了界面相容性問題。原位自生法主要包括定向凝固法和反應(yīng)自生成法等。