金属基复合材料的研究进展
先进铝基复合材料研究的新进展
先进铝基复合材料研究的新进展随着科技的快速发展，先进材料的研究与应用越来越受到人们的。
其中，先进铝基复合材料作为一种具有优异性能和广阔应用前景的材料，成为了科研人员和工业界的研究热点。
本文将介绍先进铝基复合材料研究的新进展，包括材料选择、研究方法、研究成果以及未来发展方向等方面。
先进铝基复合材料的研究具有重要意义，它不仅可以提高材料的综合性能，还能满足各种复杂和严苛的应用环境。
特别是在航空、航天、汽车和电子等领域，先进铝基复合材料的需求日益增长，这促使科研人员不断深入研究和探索。
在选择先进铝基复合材料时，需综合考虑材料的性能、成本、制备工艺等因素。
铝基体具有优异的加工性能和良好的导热、导电性能，但其强度和硬度相对较低。
因此，通过添加增强体可以有效地提高铝基复合材料的综合性能。
常见的增强体包括陶瓷颗粒、碳纤维、金属氧化物等。
在选择材料时，需要根据实际应用需求来选择适当的增强体和制备工艺。
先进铝基复合材料的研究方法包括实验设计、工艺优化、材料性能测试等。
实验设计是通过调整材料的组成、结构和制备工艺等因素，优化材料的性能。
工艺优化是通过改进制备工艺，提高材料的制备效率和质量。
材料性能测试是对制备好的材料进行各种性能测试，包括力学、物理和化学性能等。
经过科研人员的不懈努力，先进铝基复合材料的研究取得了许多重要成果。
在制备工艺方面，成功开发出了多种低成本、高效的制备方法，如粉末冶金法、熔融搅拌法、原位合成法等。
这些制备方法不仅能够保证材料的质量和性能，还能降低制备成本，提高生产效率。
在性能特点方面，先进铝基复合材料具有优异的力学性能，如高强度、高硬度、良好的韧性和抗疲劳性等。
它们还具有优异的导电、导热、耐腐蚀和抗辐射等性能。
这些优良的性能使得先进铝基复合材料在各种复杂和严苛的应用环境中表现出色。
在应用前景方面，先进铝基复合材料在航空、航天、汽车、电子、能源等领域展现出了广阔的应用前景。
例如，在航空航天领域，先进铝基复合材料可以用于制造轻质高强度的结构件和功能件；在汽车领域，它们可以用于制造轻量化、高强度的零部件，从而提高汽车的动力性和燃油经济性；在电子领域，它们可以用于制造高效散热器、电路板等关键部件，从而提高电子设备的性能和可靠性。
金属基复合材料的研究进展
金属基复合材料，是在各金属材料基体内用多种不同复合工艺，加进增强体，以改进特定所需的机械物理性能。
金属基复合材料在比强度、比钢度、导电性、耐磨性、减震性、热膨胀等多种机械物理性能方面比同性材料优异得多。
因此，金属基复合材料在新兴高科技领域，宇航、航空、能源及民用机电工业、汽车、电机、电刷、仪器仪表中日益广泛应用。
１金属基复合材料发展史近代金属基复合材料的研究始于１９２４年Ｓｃｈｍｉｔ［１］关于铝／氧化铝粉末烧结的研究工作。
在３０年代，又出现了沉淀强化理论［２，３］，并在以后的几十年中得到了很快地发展。
到了６０年代，金属基复合材料已经发展成为复合材料的一个新的分支。
到了８０年代，日本丰田公司首次将陶瓷纤维增强铝基复合材料用于制造柴油发动机活塞，从此金属基复合材料的研制与开发工作得到了飞快地发展。
土耳其的Ｓ．Ｅｒｏｇｌｕ等用离子喷涂技术制得了ＮｉＣｒ－Ａｌ／ＭｇＯ－ＺｒＯ２功能梯度涂层。
目前，金属基复合材料已经引起有关部门的高度重视，特别是航空航天部门推进系统使用的材料，其性能已经接近了极限。
因此，研制工作温度更高、比钢度、比强度大幅度增加的金属基复合材料，已经成为发展高性能材料的一个重要方向。
１９９０年美国在航天推进系统中形成了３２５０万美元的高级复合材料（主要为ＭＭＣ）市场，年平均增长率为１６％，远远高于高性能合金的年增长率［４］。
到２０００年，金属基复合材料的市场价值达到了１．５亿美元，国防／航空用金属基复合材料已占市场份额的８０％［５］。
预计到２００５年市场对金属基复合材料的需求量将达１６１ｔ，平均年增长率为４．４％。
２金属基复合材料的制造方法金属基复合材料的种类繁多，制造方法多样，但总体上可以归纳为４种生产方法。
２．１扩散法扩散法是将作为基本的金属粉末与裸露或有包覆层的纤维在一起压型和烧结，或在基体金属的薄箔之间置入增强剂进行冷压或热压制成金属基复合材料的方法［６］。
２．１．１扩散粘结法这种方法常用于粉末冶金工业。
金属基复合材料的界面结合性能研究
金属基复合材料的界面结合性能研究随着科技进步和工业发展，金属基复合材料在各个领域得到了广泛应用。
金属基复合材料由金属基体和增强相组成，通过界面结合强化材料和基体的相互作用，增强了材料的性能。
然而，界面结合性能对于金属基复合材料的整体性能有着重要影响。
本文将探讨金属基复合材料的界面结合性能以及相关研究进展。
首先，界面结合性能是金属基复合材料的重要性能之一。
金属基复合材料的界面结合强度和界面结合能力决定了材料的力学性能、疲劳性能和耐蚀性能等。
好的界面结合性能可以增强材料的强度和韧性，提高材料的负荷承受能力。
因此，研究金属基复合材料的界面结合性能对于提高材料的性能至关重要。
其次，当前金属基复合材料的界面结合性能研究主要集中在几个方面。
首先是材料选择。
在金属基复合材料的界面结合性能研究中，选择合适的金属基体和增强相材料非常重要。
科学家通过研究不同材料的界面结合性能，选择最佳的组合，以提高金属基复合材料的性能。
其次是界面处理。
通过表面处理、化学修饰等方式改善金属基复合材料的界面结合性能，使得界面结合更加牢固。
最后是界面结合机理研究。
通过实验和模拟方法，科学家们深入研究了金属基复合材料界面结合机理的基本原理，为材料的设计和改进提供了理论指导。
此外，金属基复合材料的界面结合性能研究还有一些挑战和难点。
首先是实验方法的选择。
由于界面结合性能的研究需要对界面进行精确的测试和分析，科学家们需要选择合适的实验方法和设备以获得可靠的数据。
其次是界面结合性能与材料性能的相互影响。
界面结合性能的改变可能会影响材料的力学性能、疲劳性能等，因此需要综合考虑界面结合性能和材料性能之间的关系。
最后是界面结合性能的模拟和预测。
由于金属基复合材料的界面结合机理复杂，准确地预测和模拟界面结合性能仍然是一个挑战。
综上所述，金属基复合材料的界面结合性能研究是一个重要而有挑战性的领域。
通过选择合适的材料、优化界面处理方法以及深入研究界面结合机理，可以提高金属基复合材料的性能。
高导热金属基复合材料的制备与研究进展
高导热金属基复合材料的制备与研究进展摘要：随着电子器件芯片功率的不断提高，对散热材料的热物理性能提出了更高的要求。
将高导热、低膨胀的增强相和高导热的金属进行复合得到的金属基复合材料，能够兼顾高的热导率和可调控的热膨胀系数，是理想的散热材料。
本文对以 Si、 SiCp、金刚石、鳞片石墨为增强相的铜基及铝基复合材料的研究进展进行了总结，并就金属基复合材料目前存在的问题及未来的研究方向进行了展望。
关键词：制备；研究进展；金属复合材料提升相和基体原材料的润滑性对复合材料的热性能有很大影响。
除此之外，基体中加强相的趋向和分布、复合材料的相组成和微观结构也会影响到原材料的导热系数。
为了防止复合材料中加强相分别不匀、趋向不匀等问题造成导热系数降低，在挑选复合材料制备方式时，应充分考虑各种方法的优缺点，并完善相关工艺指标，就可以获得导热系数最理想的金属基复合材料。
现阶段，铜基和铝基复合材料的制备技术大概可以分为固相法和液相法两类。
固相法有热压烧结法、高温高压烧结法和等离子放电烧结法等，液相法有搅拌铸造法和熔渗法等。
一、热压烧结法热压是制备复合材料传统的方式，主要加工工艺是将基体与加强相粉末混合匀称，然后放入磨具中增加工作压力，除气后升温至固相线环境温度下，在空气、真空泵及保护气中致密化，产生复合材料。
热压烧结法是金属基复合材料的重要制备方式，此方法的优势是生产出的复合金属质量稳定，加强相和金属粉占比可调。
可是，缺陷非常明显，烧结必须使用磨具，无法制备外观繁杂、尺寸大的金属基复合材料，且工艺成本高。
Goryuk 研发了电子元件基材使用于SiC/Al复合材料的压合工艺流程之中，通过隔热保温时间与压力对SiC/Al复合材料相对密度和导热系数产生的影响。
通过Goryuk的研究最佳的制备参数为：烧结环境温度700摄氏度、烧结工作压力20 MPa、隔热保温时长1 h、保护气为N2。
选用该加工工艺所得到的复合材料导热系数为240 W m-1K-1。
金属基复合材料研究进展_张效宁
金属基复合材料研究进展 张效宁,王 华,胡建杭,吴桢芬(昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南 昆明 650093) 摘 要:新材料的研究、发展与应用一直是当代高新技术的重要内容之一。
其中复合材料,特别是金属基复合材料在新材料技术领域中占有重要的地位。
金属基复合材料对促进世界各国军用和民用领域的高科技现代化,起到了至关重要的作用,因此倍受人们重视。
文章简单综述了金属基复合材料的发展,分类,性能和应用;以及增强体的选取,制成品的成型工艺,性能,以及应用和展望。
关键词:金属基复合材料;增强体;铝基复合材料;镁基复合材料;应用中图分类号:TG13 文献标识码:A 文章编号:1006-0308(2006)05-0053-06Review and Prospect of the Research on Metal Matrix CompositesZHANG Xiao-ning,WANG Hua,HU Jian-hang,WU Zhen-fen(Faculty of Materials and Metallur gical Engineering,Knuming University of Scienceand Technology,Kumming,Yunnan650093,China)A BSTRACT:The research,d evelop ment an d ap plication of n ew comp os ites are one of th e i mp ortant matters in mod ern high science and t echn p os ite mat erials,esp ecially metal matrix comp os ites,play a very importan t role in ne w materials field.Metal matrix composites ae p aid more atten tion f or that they have very strong effects on acceleration of the field of army and civil ian u tilization in th e worl d.The d evelop ment, class ificat ion,p rop erty an d application of metal-based materials are su mmarized bridfl y.The selection of rein forcin g particle,an d the mold ing tech-niq ues,property,ap plication and expectation of fin ished products are als o d iscus sed.KEY WORDS:metal matrix c omp os ites,rein forcin g p article,al uminu m matrix composites,magnesiu m matrix composites,app lication1 引 言复合材料[1～2]是继天然材料,加工材料和合成材料之后发展起来的新一代材料。
金属基复合材料的现状与发展趋势
金属基复合材料的现状与发展趋势金属基复合材料是指将金属作为基体材料，与其他非金属材料（如陶瓷、复合材料纤维等）进行复合制备的材料。
目前，金属基复合材料在诸多领域中得到了广泛的应用，包括航空航天、汽车、电子、建筑等。
金属基复合材料的现状主要体现在以下几个方面：1. 材料种类丰富：金属基复合材料的种类非常多样，包括金属基陶瓷复合材料、金属基纤维复合材料、金属基聚合物复合材料等。
不同种类的金属基复合材料具有不同的特性和应用领域。
2. 性能优良：金属基复合材料具有金属和非金属材料的优势，综合性能较好。
例如，金属基纤维复合材料具有较高的强度和刚度，金属基陶瓷复合材料具有较高的耐磨性和耐高温性能。
3. 制备技术成熟：金属基复合材料的制备技术已经较为成熟，包括热压、热等静压、粉末冶金、特殊金属/陶瓷涂覆等多种制备方法。
这些方法能够制备出具有均匀组织结构和良好性能的金属基复合材料。
未来，金属基复合材料的发展趋势主要包括以下几点：1. 变革材料设计：研究人员将继续探索金属基复合材料的设计、制备和性能调控方法，以实现更好的性能和应用。
例如，通过优化复合材料的界面结构和增加金属间化合物相的形成，进一步提高复合材料的力学性能和耐磨性能。
2. 发展新型金属基复合材料：随着科学技术的不断进步，新型金属基复合材料将不断涌现。
例如，碳纳米管增强金属基复合材料、石墨烯增强金属基复合材料等具有很高研究和应用价值。
3. 应用拓展：金属基复合材料在航空航天、汽车、电子等领域的应用将进一步拓展。
例如，开发具有轻质、高强度和高温耐受性能的复合材料，可用于制造飞机、汽车零件、电子器件等。
金属基复合材料具有广阔的应用前景，并且随着技术的发展和研究的深入，其性能和应用将得到进一步提高和扩展。
金属基复合材料的分类及制造技术研究进展
外 大量 学 者 采用 复 合 技术 将 不 同性 能 的材 料 复 合
击著提 高 ， 疲 并具 有 特 殊 的热膨 胀性能 。 复合材料 的种类 繁多 ， 其基体材 按
料 不 同可分 为金属 基 、 脂基 和 陶瓷基 复合 材料 。 树
目前 ， 金属基 复合材料 是我 国应 用较为 广泛 、 发
Ｃ Ｅ ｕｌ ｇ Ｓ Ｎ Ｘ ｅｊ Ｈ Ｎ Ｓ －ｎ ，Ｕ ｕ －ｅ ｉ ｉ （ ｅａｔ ｎ ｆ ｔ ａ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｓｃ ｕｎＥ ｇ ｅｒ ｇＴ ｃ ｎｃ ｏ ｅｅ Ｄ ｙｎ １０ ０，ｈｎ） Ｄ ｐ ｒ ｔ ｅ ｌ ｃｅ ｅａｄＥ ｇｎｅ ｎ ，ｉ ａ ｎ ｉ ｅ ｎ ｅｈ ｉ Ｃ ｌ ｇ ， ｅａ ｇ６ ８ ０ Ｃ ｉａ ｍｅ ｏ Ｍａ ｒ ｎ ｉ ｉ ｈ ｎ ｉ ｌ ａ ｌ
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金属基复合材料力学性能研究进展
4、疲劳与断裂行为研究：疲劳与断裂是金属基复合材料在实际应用中面临的 重要问题。研究者们通过研究复合材料的疲劳性能、断裂韧性、裂纹扩展行为 等，深入了解了其在实际应用中的可靠性和寿命预测，为提高金属基复合材料 的应用安全性提供了有力支持。
三、未来研究方向与展望
虽然金属基复合材料的力学性能研究已取得显著进展，但仍存在许多挑战和问 题需要解决。未来研究可以下几个方面：
二、实验方法
1、材料制备
高体积分数金属基复合材料SiCpAl的制备方法包括熔融搅拌法、粉末冶金法 和喷射沉积法等。本次演示采用熔融搅拌法，将铝基体和碳化硅颗粒按一定比 例混合，在高温炉中熔炼，并搅拌均匀，然后浇注成标准试样。
2、实验测试
对制备好的标准试样进行动态力学性能实验，包括拉伸、压缩和冲击等测试。 实验过程中采用有限元分析方法对试样的应力、应变和断裂行为等进行详细分 析。
摘要：本次演示对高体积分数金属基复合材料SiCpAl进行了动态力学性能研 究。实验测试和有限元分析结果表明，该材料具有优异的力学性能和耐磨性能， 在工业领域具有广泛的应用前景。同时，本次演示也提出了材料在应用过程中 可能存在的问题及解决方案。
一、引言
高体积分数金属基复合材料是一种以金属或合金为基体，以陶瓷颗粒或其他增 强体为增强体制成的复合材料。由于具有优异的耐磨、耐高温和抗疲劳等性能， 因此在工业领域具有广泛的应用前景。SiCpAl是一种常见的高体积分数金属 基复合材料，由铝基体和碳化硅颗粒增强体制成。本次演示旨在探讨该材料的 动态力学性能及其在工业领域的应用。
本次演示主要研究了高体积分数金属基复合材料SiCpAl的动态力学性能及其 在工业领域的应用。通过实验测试和有限元分析，探讨了材料的力学行为、断 裂机制以及耐磨性能等方面的表现。本次演示的研究成果对于优化材料的应用 和提高工业设备的运行效率具有重要意义。
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金属基复合材料的研究进展姓名：@@@学号：@@@@学院：@@@@专业：@@@@目录1金属基复合材料发展史 (1)2金属基复合材料的制造方法 (1)2.1扩散法 (1)2.1.1扩散粘结法 (1)2.1.2无压力金属渗透法 (2)2.1.3预制体压力浸渗法 (2)2.2沉积法 (2)2.2.1反应喷射沉积法(RAD) (2)2.2.2溅射沉积法 (2)2.2.3化学气象沉积法 (2)2.3液相法 (2)2.4熔体搅拌法 (3)3金属基复合材料的应用概况 (3)3.1金属基复合材料的范畴界定 (3)3.2金属基复合材料全球市场概况 (3)3.2.1MMCs在陆上运输领域的应用 (4)3.2.2MMCs在电子/热控领域的应用 (4)3.2.3MMCs在航空航天领域的应用 (5)3.2.4MMCs在其它领域的应用 (5)3.3中国的金属基复合材料研究现状 (7)4金属基复合材料研究的前沿趋势 (7)4.1金属基复合材料结构的优化 (7)4.1.1多元/多尺度MMCs (8)4.1.2微结构韧化MMCs (8)4.1.3层状MMCs (8)4.1.4泡沫MMCs (8)4.1.5双连续/互穿网络MMCs (8)4.2结构-功能一体化 (8)4.2.1高效热管理MMCs (8)4.2.2低膨胀MMCs (9)4.2.3高阻尼MMCs (9)4.3碳纳米管增强金属基纳米复合材料 (9)5总结与展望 (9)参考文献 (10)金属基复合材料的研究进展摘要：在过去的三十年里，金属基复合材料凭借其结构轻量化和优异的耐磨、热学和电学性能，逐渐在陆上运输(汽车和火车)、热管理、民航、工业和体育休闲产业等诸多领域实现商业化的应用，确立了作为新材料和新技术的地位。
本文概述了金属基复合材料的发展历史和制造方法。
并且在综述金属基复合材料的研究与应用现状的基础上，对其研究的前沿趋势进行了展望。
关键词：金属基复合材料；制造方法；性能；应用；前沿展望金属基复合材料（MMCs），是在各金属材料基体内用多种不同复合工艺，加进增强体，以改进特定所需的机械物理性能。
金属基复合材料在比强度、比钢度、导电性、耐磨性、减震性、热膨胀等多种机械物理性能方面比同性材料优异得多。
因此，金属基复合材料在新兴高科技领域，宇航、航空、能源及民用机电工业、汽车、电机、电刷、仪器仪表中日益广泛应用。
1金属基复合材料发展史近代金属基复合材料的研究始于1924年Schmit[1]关于铝/氧化铝粉末烧结的研究工作。
在30年代，又出现了沉淀强化理论[2,3]，并在以后的几十年中得到了很快地发展。
到了60年代，金属基复合材料已经发展成为复合材料的一个新的分支。
到了80年代，日本丰田公司首次将陶瓷纤维增强铝基复合材料用于制造柴油发动机活塞，从此金属基复合材料的研制与开发工作得到了飞快地发展。
土耳其的S.Eroglu等用离子喷涂技术制得了NiCr-Al/MgO-ZrO2功能梯度涂层。
目前，金属基复合材料已经引起有关部门的高度重视，特别是航空航天部门推进系统使用的材料，其性能已经接近了极限。
因此，研制工作温度更高、比钢度、比强度大幅度增加的金属基复合材料，已经成为发展高性能材料的一个重要方向。
1990年美国在航天推进系统中形成了3 250万美元的高级复合材料（主要为MMC）市场，年平均增长率为16%，远远高于高性能合金的年增长率[4]。
到2000年，金属基复合材料的市场价值达到了1.5亿美元，国防/航空用金属基复合材料已占市场份额的80%[5]。
预计到2005年市场对金属基复合材料的需求量将达161 t，平均年增长率为4.4%。
2金属基复合材料的制造方法金属基复合材料的种类繁多，制造方法多样，但总体上可以归纳为4种生产方法。
2.1扩散法扩散法是将作为基本的金属粉末与裸露或有包覆层的纤维在一起压型和烧结，或在基体金属的薄箔之间置入增强剂进行冷压或热压制成金属基复合材料的方法[6]。
2.1.1扩散粘结法这种方法常用于粉末冶金工业。
对于颗粒、晶须等增强体可以采用成熟的粉末冶金法，即把增强体与金属粉末混合后冷压或热压烧结，也可以用热等压工艺。
对于连续增强体比较复杂，需先将纤维进行表面涂层以改善它与金属的润湿性并起到阻碍与金属反应的作用，再浸入液态金属中制成复合丝，最后把复合丝排列并夹入金属薄片后热压烧结，对于难熔金属则用等离子喷涂法把金属喷射在纤维已排好的框架上制成复合片，再把这些复合片热压或热等静压成型。
这类方法成本高，工艺及设备复杂，但制品质量好[7]。
2.1.2无压力金属渗透法此方法是将熔化的金属暴露在氧化环境中，并使其通过铝的氧化物粒子层，从而制成复合材料。
最后复合材料的基体是由氧化反应的产物和未氧化反应的铝合金组成。
这种方法可得到所需形状的零件，这种复合材料的性能可以进行调整，以适合特殊需要。
2.1.3预制体压力浸渗法预制体压力浸渗法的第一步是先制出具有一定强度的预制体，然后在外加压力下将熔融金属液渗入预制体内的空隙中制成复合体的方法。
2.2沉积法沉积法是一种采取电沉积、等离子喷涂或真空沉积等手段，将金属基体包覆在纤维周围，然后再用冷压或热压完成全过程的方法[6]。
2.2.1反应喷射沉积法(RAD)此种工艺是在DIMOXTM法和喷射工艺的基础上发展起来的，利用一个特殊的液体喷射分散装置，在氧化性气氛中，将铝液分散成大量细小的液滴，使其表面氧化成Al2O3膜，这些带有Al2O3膜的液滴在沉积过程中，相互碰撞使Al2O3膜破碎分散，同时内部的铝液迅速冷却凝固，从而形成具有弥散分布的Al2O3粒子增强的铝基复合材料。
如果将喷射室抽真空后，再通过等离子气体（如Ar、He、H2等）和反应气体（CH4、N2、O2等），并利用等离子弧发生器使室内气体加热和电离，这样，在这种高能等离子体的轰击碰撞下，反应气体和喷射金属液滴吸收能量而相互反应，生成相应的陶瓷颗粒，再与剩余的金属液滴一起沉积后即得到这种陶瓷颗粒增强的金属基复合材料。
RAD工艺将金属的熔化、陶瓷增强颗粒的反应合成以及快速凝固等工艺结合在一起，既得到基体金属的晶粒细小和增强颗粒的均匀分布，也保证了增强颗粒与基体的牢固结合。
因此，所制得的复合材料可望有较高的性能，有着很好的发展和应用前景[8]。
2.2.2溅射沉积法使熔料雾化，将熔化的金属通过喷咀使其溅射成小液滴，并在基片上收集半固体液滴，通过引入增强剂到金属溅射物中，铸造成金属复合材料锭。
必须严格控制进给条件，以保证粒子的均匀分布[9]。
2.2.3化学气象沉积法化学气象沉积法是目前制备硼纤维的唯一工艺方法，其工艺原理是将炙热的细钨丝通过三氯化硼和氢气的混合气体，使其发生化学反应，生成的硼沉积在钨丝上。
为避免硼纤维与金属基体之间在复合过程中产生有害的化学反应，在纤维表面一般涂有碳化硼或碳化硅保护层[10]。
2.3液相法液相法主要是将纤维在液态基体中浸渗，然后将基体和纤维在基体熔点以上温度压型，并使共晶合金（液态）定向凝固的方法[6]。
2.4熔体搅拌法搅拌法又称为漩涡法，是通过搅拌桨的高速旋转使金属熔体产生漩涡，增强体在高速切应力的作用下进入金属熔液，凝固后得到复合材料，是制备颗粒增强复合材料较为常见的方法[7]。
该法工艺简单、对设备要求不高，但易于出现增强体分布不均和卷气等问题。
3金属基复合材料的应用概况3.1金属基复合材料的范畴界定这是一个长期以来存在争议的话题。
从复合材料的定义出发，凡是包含金属相在内的双相和多相材料都可归于金属基复合材料，通常包括定向凝固共晶层片或纤维组织(如Al3Ni-A l，Al-CuA l，Ni-TaC，Ni-W)、双相金属间化合物层片组织(如γ-TiAl)、珠光体钢、高硅铝合金(Al-Si)等[11]。
以上材料习惯上被看作是金属合金，而不是金属基复合材料。
然而最近出现并颇受关注的非晶/初晶复合组织(如Zr基非晶合金) [12]，有望帮助人们冲破传统观念的束缚——通过控制凝固和固态相变在非晶基体中原位(in-situ)形成的晶相可以发挥增韧/增塑的作用，从而为本征脆性的非晶合金开辟了实用化途径。
总之，采用复合的思想发展金属材料具有巨大潜力，值得我们给以足够的重视，而合金与复合材料的争议本身却无关紧要。
本文涉及的仍然是比较狭义的金属基复合材料，其增强体要么是从外部引入到金属基体当中(Ex-situ)，要么是在金属基体内部由一至多种始终独立存在的反应物原位生成(In-situ)。
通常，金属基复合材料都是以包括颗粒、晶须、纤维等形态的陶瓷相作为增强体，但是作为特例，也有一些金属基复合材料是以金属相作为增强体，例如Cu-Mo和Cu-W材料。
3.2金属基复合材料全球市场概况根据美国商业资讯公司(BCC)最新的商业调查结果，2008年全世界的MMCs(金属基复合材料)市场总量达到4400t[12]。
这样的市场蛋糕虽然还小，却是由上百家各具特色的MMCs 公司分享的，它们或者拥有独家技术(如DW A公司的粉末冶金)，或者以某种材料(如Alcan 公司的铝基MMCs)见长，或者专注于特定产品类型(如CPS公司的热封装基板)。
据预测，2013年以前全球MMCs市场将保持5.9%的年增长率[12]。
根据应用领域不同，MMCs市场可细分为陆上运输、电子/热控、航空航天、工业、消费产品等5个部分，如图1所示[12]。
其中，陆上运输(包括汽车和轨道车辆)和高附加值散热组件仍然是MMCs的主导市场，用量占比分别超过60%和30%。
图1 金属基复合材料全球市场及展望（2004~2013年）3.2.1MMCs在陆上运输领域的应用随着能源和环境问题日益严峻，世界各国实行越来越严格的燃油效率标准和尾气排放标准，这迫使各汽车生产商采用轻质的MMCs取代目前的铸铁和钢，实现汽车轻量化的目的。
一般认为，汽车质量每降低10%，燃油经济性就提高5%。
而对于成本极端计较的汽车市场，唯一能接受的只有铝基MMCs。
无论传统的燃油汽车，还是混合动力车，MMCs主要被用于那些需要耐热耐磨的发动机和刹车部件(如图2所示的刹车件)，如活塞、缸套、刹车盘和刹车鼓等；或者被用于那些需要高强高模量运动部件，如驱动轴、连杆等[13]。
目前，在陆上运输领域消耗的MMCs中，驱动轴的用量超过50%，汽车和列车刹车件的用量超过30%。
图2 汽车刹车鼓和刹车碟（a），火车转向架及刹车盘（b）MMCs驱动轴在大型客车和卡车上尽显优势。
与传统的钢或铝合金驱动轴相比，MMCs 驱动轴可承受更高的转速，同时产生较小的振动噪声。
典型的6061/Al2O3/20p的比模量明显高于钢或铝，因此大型客车和卡车可采用较长的单根MMCs驱动轴而无需增大轴径和重量。
事实上，用单根MMCs驱动轴取代传统的二件式钢轴总成及所必需的支撑附件，减重效益高达9 kg。