随着科学技术的进步与发展，金属材料和陶瓷材料作为在航空航天、船舶、汽车、日用等行业十分常见的材料，已经融入到我们生活的方方面面。而金属陶瓷是一种由金属或合金和一种或几种陶瓷相所组成的非均质的复合材料，其中后者约占15%-18vol%，当陶瓷含量高于50vol%时，亦可称为陶瓷—金属复合材料，金属陶瓷的理想结构是弥散且均匀分布的陶瓷颗粒表面被连续薄膜形态的金属相包裹，其中陶瓷相承受机械应力和热应力，通过连续的金属相分散，金属相因呈薄膜状包裹在陶瓷颗粒表面而得到强化，故金属陶瓷作为介于高温合金和陶瓷材料之间的一种高温材料，既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温 、耐腐蚀和耐磨损等特性。金属陶瓷材料在国民经济的各个部门和现代技术的各个领域，对工业快速发展有着重要的推动作用，相关研究已成为材料研究领域中一个非常重要的研究课题。

碳化硅陶瓷不仅具有优良的常温力学性能，如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数，而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最佳的。热压烧结、无压烧结、热等静压烧结的材料，其高温强度可一直维持到1600℃，是陶瓷材料中高温强度最好的材料。抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的。别名金刚砂。SiC陶瓷在石油、化工、微电子、汽车、航天、航空、造纸、激光、矿业及原子能等工业领域获得了广泛的应用。但由于 SiC陶瓷仅次于金刚石的高硬度，使得目前SiC陶瓷的后期加工成型较为困难，而且性能优异的单相 SiC陶瓷往往表现出半导体的性质，不利于其在导电领域的应用。为此近几年以SiC陶瓷为基的复相陶瓷，如激光合金化、纤维(或晶须)补强、异相颗粒弥散强化、以及梯度功能材料相继出现，改善了单体材料的韧性和强度，取得了一定的成效。但是由于它们固有的金属陶瓷之间的润湿性不好、开裂敏感性、表面不平整、硬度不均匀、气孔等致命弱点，一直没有很好的解决办法。

相关研究表明，向传统的碳化硅金属陶瓷中添加低熔点金属能够有效地降低其制备温度，有利于进行陶瓷粉末的粘接作用从而实现低温烧结。本课题采用通过调控 SiC 陶瓷的复合成分，一方面可以调整该材料的导电导热性能，获得良好的导电能力和实现低温烧结的致密化，另一方面可以满足电火花加工的要求，从而能够对 SiC 陶瓷进行快速精确及复杂型面的加工。这对于 SiC 陶瓷实现大规模工业化制造及拓展其应用领域有着非常重要的意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：设计碳化硅基金属陶瓷的具体成分，采用真空烧结或气氛烧结制备碳化硅金属陶瓷；

材料表征：分析及观察金属陶瓷组织，并测试其强度、导电导热等性能。

2.2 研究目标

1、掌握的碳化硅基金属陶瓷制备方法；

2、采用组织分析与性能表征技术，分析碳化硅基金属陶瓷的组织与物理性能的关系；

3、提出提高碳化硅基金属陶瓷物理性能和导电性能的有效方案。