在環(huán)氧板體中引入強度、剛度更好的增強體制備環(huán)氧板復合材料可有效提高金屬的比強度、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用領域。環(huán)氧板復合材料已經(jīng)在航空航天、汽車、微電子等領域獲得了廣泛應用。隨著研究的深人,許多新型高性能環(huán)氧板復合材料不斷涌現(xiàn),豐富了環(huán)氧板復合材料的材料體系。

環(huán)氧板復合材料的性能、特點、應用和成本等較高程度依賴于制備工藝方法。金屬的熔點較高，制備溫度較高;對增強體表面潤濕性較差，甚至不潤濕;易與增強體發(fā)生界面反應生成脆性相,這些因素都會損害環(huán)氧板復合材料的性能。與聚合物基復合材料相比,環(huán)氧板復合材料的制備工藝較為復雜和困難。開發(fā)高效低成本制備工藝一直是環(huán)氧板復合材料研究的重點。環(huán)氧板復合材料制備工藝的關鍵內(nèi)容主要包括:①基體與增強劑的選擇，基體與增強劑的結(jié)合;②界面的形成及其機制，界面產(chǎn)物的控制及界面設計;③增強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)化應用的前景等。

由于金屬所固有的物理化學性質(zhì)與增強材料差別很大,造成二者復合過程中存在一些問題,主要難點如下:
(1)增強材料與環(huán)氧板體潤濕性差。絕大多數(shù)環(huán)氧板體對陶瓷增強材料潤濕性差甚至不潤濕,造成界面不相容,復合困難。一般需要對環(huán)氧板體進行合金改性或?qū)υ鰪姴牧线M行表面處理以提高基體對增強體的潤濕性。
(2)高溫復合過程中發(fā)生不利的化學反應。環(huán)氧板復合材料制備需要很高的溫度(接近或超過環(huán)氧板體的熔點)。在高溫下，環(huán)氧板體往往會與增強材料發(fā)生界面反應,對增強材料造成損傷,降低增強效果。對界面反應可以加以利用以提高二者的界面結(jié)合強度,但界面反應產(chǎn)物往往是脆性相,在外載荷作用下容易產(chǎn)生裂紋，成為復合材料整體失效的裂紋源，降低復合材料的整體性能。因此,界面反應需合理控制。
(3)增強材料在環(huán)氧板體中的均勻分布。增強材料在環(huán)氧板體中的分布情況對復合材料性能有重要影響。增強材料種類很多,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，在環(huán)氧板體均勻分散困難如何提高增強材料在基體中的分做性是制備工藝研究中的關鍵問題。
因此，一般來講,有效的制備工藝應滿足以下基本要求:
(1)制備過程應使增強相按設計要求均勾地分布于環(huán)氧板體中.滿足復合材料的結(jié)構(gòu)和強
(2)制備過程不應降低增強相和基體相的原有性能特別是不能對高性能增強材料(如碳纖維)造成損傷。
(3)制備過程應盡量避免增強相和環(huán)氧板體的不利化學反應，制得合適的界面結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮復合材料的界面效應、混雜效應或復合效應，達到增強材料的增強效果。
(4)工藝簡單，成本低,適合批量規(guī)模生產(chǎn),盡可能制備出接近最終產(chǎn)品的尺寸和結(jié)構(gòu)，避免或減少后續(xù)二次加工。

目前，環(huán)氧板復合材料主要的制備工藝有粉末冶金法、擴散結(jié)合法、擠壓鑄造法、液態(tài)金屬浸滲法、液態(tài)金屬攪拌法、共噴沉積法和原位反應法等。歸納起來可分為以下幾大類:固態(tài)制備工藝、液態(tài)制備工藝、原位自生法及其他方法。增材制造工藝是近年來發(fā)展的新型制備方法，發(fā)展速度非常迅猛,在第15章中將專門介紹，此處不再贅述。

(1)固態(tài)制備工藝。固態(tài)制備工藝是指環(huán)氧板體在處于固態(tài)情況下與增強體材料按照設計要求均勻混合，經(jīng)過加熱、加壓制備復合材料的方法。整個制備過程溫度較低，環(huán)氧板體與增強體之間的界面反應可得到一定控制。固態(tài)制備工藝包括粉末冶金法、擴散結(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)制備工藝是指環(huán)氧板體處于液態(tài)熔融情況下與固態(tài)增強體復合 制備成環(huán)氧板復合材料的方法。液態(tài)金屬流動性較好，在一定條件 下(真空、加壓等)容易進人增強休間院制備成復合材料。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復合材料，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)生嚴重的界面反應，彤響復合材料的性能。界面控制是液態(tài)法制備工藝中最關鍵的問題。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。原位自生法是指環(huán)氧板復合材料制備過程中,在一定條件下，通過化學反應在環(huán)氧板體內(nèi)原位生成一種或幾種增強相制備成環(huán)氧板復合材料的方法。增強相從金屬挑休中直接生成，生成相的熱力學穩(wěn)定性好，不存在基體與增強相之間的潤濕和界而反應等問題，基體與增強相結(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自生成法等。