金属基复合材料的应用及前景
金属基复合材料发展和应用前景
金属基复合材料的发展现状与应用前景金属基复合材料( M MCs) 问世至今已有30 余年。
M MCs 的耐温性较高, 力学性能( 特别是刚度) 比一般金属的好, 此外它还具有导电性以及在高真空条件下不释放小分子的特点, 克服了树脂基复合材料在航宇领域中使用时存在的缺点, 因此受到航空航天部门的青睐。
然而, 尽管MM Cs 在航天飞机以及其他一些尖端技术中已经获得应用, 但用量很小, 不足以推动其发展。
近年来虽然努力在民用领域寻找机遇, 但终因成本偏高而缺乏与金属等其他传统材料竞争的优势。
因此发展MM Cs 的出路在于寻找降低成本的措施, 同时也要探索能充分发挥其特色的应用领域。
鉴于复合材料的成型工艺占其成本的60% ~ 70% , 所以研究发展高效、省时、低能耗、设备简单、能实现近似无余量成型的工艺方法是当务之急。
1、金属基复合材料制备技术1.1各种制备方法简评MMCs 通常按增强体的形式分类, 如连续纤维增强、短纤维或晶须增强、颗粒增强以及片层叠合等。
由于连续纤维增强的MM Cs 必须先制成复合丝或复合片等先驱体, 工艺复杂而成本高, 因此除了极少量有特殊要求的零件(如航天飞机的结构梁)采用外,目前尚看不到有扩大应用的可能性。
本文着重叙述的是颗粒、短纤维或晶须等非连续增强体的MM Cs, 其中, 颗粒增强的M MCs 已具备批量生产条件, 有良好的发展前景。
迄今, 已开发出不少非连续增强体MMCs的制备方法,见表1在表 1 列出的各种制备方法中, 搅拌混合法和挤压铸造法比较成熟,已具备批量生产的条件。
对搅拌混合法工艺已完成了大量研究工作,其中包括对增强体进行表面处理,以改善其与基体金属的浸润性;调整基体合金元素以减轻界面反应对MMCs性能的影响;在设备方面则改进了搅拌桨的形式以改善增强体分布的均匀性,此外,研究了增强体的加入机构,为降低气孔率还制作了施加负压的装置;在工艺条件上则研究了搅拌速度和金属熔体温度对混合均匀度和产生气泡的影响。
新材料在航空领域的应用与开发研究
新材料在航空领域的应用与开发研究引言航空工业作为现代科技进步的重要标志之一，对新材料的应用有着高度需求。
近年来，随着新材料技术的不断发展与创新，航空领域对新材料的需求量逐渐增加。
本文将从航空领域所需的新材料特点出发，探讨其应用与开发研究的现状，并展望未来的发展趋势。
一、金属基复合材料的应用与开发研究金属基复合材料是一种将金属基体与增强相结合的材料，具有优异的力学性能和抗疲劳性能，广泛用于航空领域。
目前，研究人员致力于进一步开发创新型的金属基复合材料，以满足不同航空器的需求。
例如，利用纳米颗粒增强的金属基复合材料可以提高材料的强度和韧性，进而提升航空器的整体性能；研制具有可控疲劳裂纹扩展性能的金属基复合材料，则可以延长航空器的使用寿命。
二、聚合物基复合材料的应用与开发研究聚合物基复合材料是以高分子聚合物为基体，通过添加纤维增强相制成的材料，在航空领域也有广泛应用。
这类材料具有重量轻、抗冲击性好等特点，适用于制造航空器的机身、著陆架等关键部件。
目前，聚合物基复合材料的开发研究主要集中在提高材料的热稳定性、耐燃性以及耐腐蚀性等方面。
研发出具有良好耐高温性能的聚合物基复合材料可以应用于发动机罩等高温区域；而提高材料的耐腐蚀性能，则可以降低航空器的维护成本。
三、纳米材料的应用与开发研究随着纳米技术的不断发展，纳米材料在航空领域的应用也越来越广泛。
纳米材料具有小尺寸效应、表面效应等独特性质，不仅可以提高材料的力学性能，还可以改善材料的导热性能和电磁性能。
例如，利用碳纳米管等纳米材料可以制造出轻质、高强度的复合材料，用于制造航空器的骨架结构；纳米涂层技术可以提高航空器的防腐蚀性能，延长其使用寿命。
目前，纳米材料的开发研究主要关注于如何合理控制纳米材料的组织结构和形貌，以实现材料性能的精确调控。
四、生物材料的应用与开发研究生物材料是近年来在航空领域崭露头角的一类新材料。
生物材料可以通过仿生设计和组织工程等方法制备，具有良好的可塑性和可降解性，适用于制造航空器的腐蚀防护层、多功能涂层等。
高性能金属基复合材料迎来发展新机遇
金属基复合材料研发的机构数量较 强大的产业竞争力。中国、美国高性
多，包括北京科技大学、哈尔滨工业 能金属基复材企业多为军工服务，在
大学、国防科技大学、中南大学、北方 成本控制上处于劣势，在民用领域的
工业大学和上海交通大学等高校，北 发展上还存在一定的瓶颈。
金属基复合材料制备方法
固态法
液态法
气态法
粉末冶金法
放电等离子烧结法 喷射沉积法 （固液两相）
搅拌鋳造法 压力浸渗法（真空 压力浸渗、自排气
压力浸渗）
真空吸铸法
气相沉积法（化 学气相沉积、物 理气相沉积）
图 3 金属基复合材料制备方法
其他先进技术
原位合成法 增材制造 搅拌摩擦焊
升，高性能金属基复合材料及器件的 （Advanced Composite）和联合材
1 性能优势显著，金属基复材 助力新一代热管理方案
金属基复合材料（Metal Matrix C o m p o s i t e s，M M C）是以金属为基 体，无机非金属的纤维、晶须、颗粒或 纳 米 颗 粒 等 为 增 强 体，经 复 合 而 成 的 新 材 料。根 据 基 体 材 料 不 同，金 属
铝、铜、镁 因 其 相 对 较 高 的 热 导 率、较低的密度以及优异的加工性，目 前已经成为热管理用金属基复材的 主流基体（如图 1）。其中，Al/S i C、镁 （M g）/ S i C体 系 具 有 密 度 低、热 导 率 高、热 膨 胀 系 数 可 调 等 优 势，在 航 空航天和电子封装领域已有成熟应 用 ；铝石墨（Al/Gr）、铜石墨（Cu/Gr） 体 系 除 具 有 密 度 低、热 导 率 高、热 膨 胀 系 数 可 调 等 优 势 外，还 具 有 成 本 低、易 加 工 的 显 著 优 势，更 具 产 业 化 潜力 ；铝金刚石（A l / D i a）、铜金刚石 （Cu/Dia）体系具有最高的热导率〔＞ 700W /（m·K）〕，在一些高附加值产 业领域如雷达TR组件、功率半导体器 件上有望大面积推广。
金属基复合材料应用举例
金属基复合材料应用举例金属基复合材料是指以金属为基体，添加一种或多种增强相（如纤维、颗粒、片材等）来改善金属材料的性能和功能的一类材料。
金属基复合材料具有高强度、高韧性、高温稳定性等优点，因此在航空航天、汽车、船舶、电子等领域得到广泛应用。
以下是十个金属基复合材料的应用举例：1. 铝基复合材料：铝基复合材料由铝基体和增强相（如陶瓷颗粒、碳纤维等）构成，具有低密度、高强度、耐磨损等特点。
在航空航天领域，铝基复合材料被用于制造飞机机身、航天器传动系统等部件。
2. 镁基复合材料：镁基复合材料具有低密度、高比强度和良好的导热性能，广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
例如，在汽车行业中，镁基复合材料被用于制造车身结构和发动机零部件，可以减轻车重，提高燃油效率。
3. 钛基复合材料：钛基复合材料由钛基体和增强相（如陶瓷颗粒、纤维等）构成，具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性能。
在航空航天领域，钛基复合材料被用于制造飞机发动机叶片、航天器外壳等高温部件。
4. 镍基复合材料：镍基复合材料由镍基体和增强相（如陶瓷颗粒、纤维等）构成，具有高温强度和良好的耐腐蚀性能。
在航空航天领域，镍基复合材料被用于制造航空发动机涡轮叶片、燃烧室等高温部件。
5. 铜基复合材料：铜基复合材料由铜基体和增强相（如碳纤维、陶瓷颗粒等）构成，具有高导电性和高热导率。
在电子领域，铜基复合材料被用于制造高性能散热器、电子封装材料等。
6. 钨基复合材料：钨基复合材料由钨基体和增强相（如碳纤维、陶瓷颗粒等）构成，具有高密度、高熔点和高强度。
在核工业领域，钨基复合材料被用于制造核反应堆材料、高温组件等。
7. 铁基复合材料：铁基复合材料由铁基体和增强相（如碳纤维、陶瓷颗粒等）构成，具有高强度和良好的耐磨性。
在机械制造领域，铁基复合材料被用于制造高性能齿轮、轴承等零部件。
8. 锆基复合材料：锆基复合材料由锆基体和增强相（如陶瓷颗粒、纤维等）构成，具有高温稳定性和良好的耐腐蚀性能。
金属基复合材料的发展趋势
金属基复合材料的发展趋势金属基复合材料是一种将金属基体与其他增强材料（如纤维、颗粒等）组合在一起制成的新型材料。
它具有金属材料的优良性能，如高强度、高刚度、耐磨性等，并且能够通过引入增强材料来改善其综合性能。
随着工业技术的发展和应用的不断扩大，金属基复合材料的发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 材料的多元化发展：金属基复合材料不仅可以使用不同种类的金属作为基体材料，还可以结合多种不同类型的增强材料，如纤维、颗粒等。
随着技术的进步，人们对于材料的性能要求越来越高，因此金属基复合材料的开发可望得到更大的关注和广泛的应用。
未来，金属基复合材料将进一步向高性能、高温、高强度等方向发展。
2. 制备工艺的改进：金属基复合材料的制备工艺对其性能起着重要的影响。
未来，人们将继续改进金属基复合材料的制备工艺，以提高材料的可塑性、成型性和耐高温性能。
例如，采用先进的热处理工艺、粉末冶金、熔融铸造等方法将有助于制备出更加优质的金属基复合材料。
3. 结构设计的优化：金属基复合材料的性能不仅与材料本身的性能有关，还与其结构设计密切相关。
通过合理的结构设计，可以优化材料的机械性能、热性能和耐腐蚀性能。
未来，人们将通过模拟分析和先进的设计方法，针对不同应用领域开发出更加优化的金属基复合材料结构。
4. 新型增强材料的研究：金属基复合材料在增强材料的选择上有很大的灵活性。
未来，人们将继续寻找新型的增强材料，并研究其与金属基体的相容性和增强效果。
例如，纳米材料、陶瓷颗粒等新型增强材料的引入，将进一步提高金属基复合材料的性能。
5. 应用领域的扩大：金属基复合材料由于其优异的性能，在航空航天、汽车制造、机械制造等领域得到了广泛应用。
未来，随着技术的发展和应用需求的不断增加，金属基复合材料将在更多领域得到应用。
尤其是在新能源、环保、生物医学等领域，金属基复合材料的应用前景将更加广阔。
总之，随着工业技术的不断发展，金属基复合材料将继续取得重大进展。
金属复合材料的优势和应用前景
金属复合材料的优势和应用前景金属复合材料（metal matrix composites，MMC）是一种由金属基体和增强相组成的复合材料。
与传统的金属材料相比，金属复合材料具有许多优势，如高强度、高刚度、良好的耐磨性和热稳定性等。
这些优势使得金属复合材料在诸多领域具有广泛的应用前景。
一、金属复合材料的优势1. 高强度和高刚度：金属复合材料采用增强相（如纤维、颗粒等）与金属基体的复合结构，能够显著提高材料的强度和刚度。
这使得金属复合材料在需要承受大应力和重载情况下具有优越的性能。
2. 良好的耐磨性：金属复合材料中的增强相能够有效地抵抗磨损和磨削，这使得金属复合材料在摩擦、磨损和磨削严重的环境下具有较长的使用寿命。
3. 耐高温性能：金属复合材料中的增强相通常具有良好的耐高温性能，可以在高温环境下保持较好的力学性能和稳定性。
这使得金属复合材料在航空航天、汽车发动机等高温应用领域有着广泛的应用前景。
4. 良好的导热性和导电性：金属基体具有良好的导热性和导电性，而增强相通常也具有较高的导热性和导电性。
这使得金属复合材料能够在需要良好导热性和导电性的领域中发挥重要作用，如电子器件散热和电磁屏蔽。
二、金属复合材料的应用前景1. 航空航天领域：金属复合材料由于其高强度、高刚度和耐高温的特点，在航空航天领域具有广泛的应用前景。
例如，金属复合材料可以用于制造飞机结构件、发动机零部件和航天器热防护材料等。
2. 汽车工业：随着汽车行业对轻量化和节能环保要求的提升，金属复合材料作为一种重要的替代材料，其在汽车工业中的应用也越来越广泛。
金属复合材料可以应用于汽车发动机、底盘和车身结构等部件，以减轻整车重量、提高燃油效率和降低尾气排放。
3. 电子行业：金属复合材料具有良好的导热性和导电性，因此在电子行业中具有广泛的应用前景。
金属复合材料可以用于制造散热片、电磁屏蔽材料、半导体基底等，以提高电子器件的性能和稳定性。
4. 能源领域：金属复合材料的高强度、良好的耐高温性能和导热性，使其在能源领域具有潜在的应用前景。
金属基复合材料的研究及其应用
金属基复合材料的研究及其应用一、介绍金属基复合材料是指由金属基质和其它加强相（包括金属相和非金属相）组成的复合材料。
其概念最早出现在20世纪60年代末，在材料科学领域引起了广泛关注。
金属基复合材料具有很好的综合性能，被广泛应用于航空、汽车、船舶、电子、机械等重要领域。
二、分类根据加强相的种类和形状，金属基复合材料可以分为以下几种类型：（1）颗粒增强型金属基复合材料：由金属基质中添加颗粒状的非金属相组成，具有良好的耐磨性和热稳定性。
（2）纤维增强型金属基复合材料：由金属基质中添加纤维状的非金属相组成，具有很高的拉伸强度和模量。
（3）片层增强型金属基复合材料：由金属基质中添加片层状的非金属相组成，具有很好的自润滑性和耐蚀性。
三、制备方法金属基复合材料的制备方法有以下几种：（1）熔融浸渍法：将非金属相与金属基质混合后，进行熔融浸渍处理，利用熔体的表面张力将非金属相吸附至金属基质表面。
（2）热压法：将非金属相与金属基质一起放入加热压模中，在高温高压下进行热压处理，使其在金属基质内部形成均匀分散的结构。
（3）冲击法：将非金属相加入到金属基质中，然后进行高速撞击，使非金属相与金属基质发生化学反应，形成复合材料。
四、应用金属基复合材料具有高强度、高模量、抗疲劳性良好、耐磨损、耐腐蚀、耐高温等优秀性能，因此在许多领域得到了广泛应用。
（1）汽车领域：大量使用金属基复合材料替代传统的铸铁材料和钢材，以减轻汽车的自重并提高汽车的性能。
（2）航空航天领域：金属基复合材料被广泛应用于航空发动机、机翼、舵面等部位，以提高航空器的性能和降低其重量。
（3）电子领域：金属基复合材料被广泛应用于电子设备的散热板、封装壳体等材料上，以提高设备的散热性能。
（4）机械领域：金属基复合材料被广泛应用于制造高速列车的轮毂、高速机床的转子等零部件。
五、结论金属基复合材料具有很好的综合性能和广泛的应用前景，将在人类的工业生产和科学研究中发挥更重要和更广泛的作用。
分层铸造 金属基复合材料
分层铸造金属基复合材料是一种将不同材料通过铸造工艺结合在一起，以达到各种性能要求的高效方法。
这种技术在航空、汽车、能源等行业中有着广泛的应用前景。
以下是关于分层铸造金属基复合材料的详细介绍。
1. 分层铸造金属基复合材料的概念分层铸造金属基复合材料是指通过铸造工艺将两种或两种以上不同的材料制成具有分层结构的复合材料。
这些材料一层层叠加，每一层都可以根据需要设计不同的性能，如强度、硬度、耐腐蚀性等，从而使得最终的复合材料具有优异的综合性能。
2. 分层铸造技术的类型分层铸造技术主要包括但不限于以下几种：- 重力铸造：利用重力将熔融金属倒入模具中，适用于不太复杂的零件形状。
- 压力铸造：通过外力（通常是气压或液压）将熔融金属压入模具，适合生产形状复杂、尺寸精确的零件。
- 离心铸造：利用离心力将熔融金属注入旋转的模具，常用于生产对称形状的零件。
- 低压铸造：通过在熔融金属下方施加压力，使金属缓慢上升填充模具，适用于要求较高的铸件。
3. 材料选择与设计在分层铸造金属基复合材料过程中，材料的选择至关重要。
通常，选择材料时需要考虑以下因素：- 物理性能：如密度、熔点、导热性等。
- 化学性能：如耐腐蚀性、稳定性等。
- 机械性能：如强度、硬度、韧性等。
- 经济性：成本也是选择材料时必须考虑的重要因素。
设计时，还需要考虑到各层材料间的相容性，以及在铸造过程中可能发生的化学反应、热膨胀等问题。
4. 制造过程分层铸造金属基复合材料的制造过程大致可以分为以下几个步骤：1. 设计和准备：根据产品需求设计复合材料的结构，选择合适的材料，并准备相应的铸造模具。
2. 熔炼和处理：将选定的金属材料熔炼并进行适当的温度、成分调整，确保材料的质量。
3. 分层铸造：按照设计要求，通过铸造工艺将不同材料逐层铸造成型。
这一步骤可能需要特殊的技术和设备来控制材料之间的界面质量。
4. 后处理：包括去除浇口、打磨、热处理、表面处理等，以达到最终产品的要求。
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附录：题目：金属基复合材料的应用级展望院（系）轻纺工程系专业高分子材料加工技术届别2012届学号0919080102姓名汪振峰指导老师袁淑芳老师黎明职业大学2011年12月金属基复合材料的应用及展望汪振峰（黎明大学，福建泉州，362000）摘要:金属基复合材料是近几年来复合材料研究中的热点。
本文综述了金属基复合材料的分类、性能特点、制备方法,总结了其主要进展及应用。
关键词:金属基复合材料；特点；应用1、前言随着近代高新技术的发展,对材料不断提出多方面的性能要求，推动着材料向高比强度、高比刚度、高比韧性、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等多方面发展。
复合材料的出现在很大程度上解决了材料当前面临的问题，推进了材料的进展。
复合材料(Composite Materials)是为达到预期的使用特性将不同性质的两种或两种以上材料结合为一体而设计制造的新材料。
金属基复合材料(MMCs即Metal matrix composites)是以金属、合金或金属间化合物为基体,含有增强成分的复合材料。
其目标是解决航空、航天、电子、汽车、先进武器系统等高技术领域提高用材强度、弹性模量和减轻重量的需要,它在60年代末才有了较快的发展,是复合材料一个新的分支.目前尚远不如高聚物复合材料那样成熟,但由于金属基复合材料比高聚物基复合材料耐温性有所提高,同时具有弹性模量高、韧性与耐冲击性好、对温度改变的敏感性很小、较高的导电性和导热性以及无高分子复合材料常见的老化现象等特点,成为用于宇航、航空等尖端科技的理想结构材料。
金属基复合材料集高比模量、高比强度、良好的导热导电性、可控的热膨胀系数以及良好的高温性能于一体,成为当代发展迅速的重要先进材料之一。
2、金属基复合材料的分类金属基复合材料是以金属为基体，以高强度的第二相为增强体而制得的复合材料。
因此，对这种材料的分类既可按基体来进行、也可按增强体来进行。
2.1按基体分类：2.1.1铝基复合材料这是在金属基复合材料中应用得最广的一种。
由于铝的基体为面心立方结构，因此具有良好的塑性和韧性，再加之它所具有的易加工性、工程可靠性及价格低廉等优点，为其在工程上应用创造了有利的条件。
在制造铝基复合材料时，通常并不是使用纯铝而是用各种铝合金。
这主要是由于与纯铝相比，铝合金具有更好的综合性能。
至于选择何种铝合金做基体，则根据实际中对复合材料的性能需要来决定。
2.1.2镍基复合材料这种复合材料是以镍及镍合金为基体制造的。
由于镍的高温性能优良，因此这种复合材料主要是用于制造高温下工作的零部件。
人们研制镍基复合材料的一个重要目的，即是希望用它来制造燃汽轮机的叶片，从而进一步提高燃汽轮机的工作温度。
但目前由于制造工艺及可靠性等问题尚未解决，所以还未能取得满意的结果。
2.1.3钛基复合材料钛比任何其它的结构材料具有更高的比强度。
此外，钛在中温时比铝合金能更好地保持其强度。
因此，对飞机结构来说，当速度从亚音速提高到超音速时，钛比铝合金显示出了更大的优越性。
随着速度的进一步加快，还需要改变飞机的结构设计，采用更细长的机冀和其它冀型，为此需要高刚度的材料，而纤维增强钛恰可满足这种对材料刚度的要求。
2.1.4镁基复合材料以陶瓷颗粒、纤维或晶须作为增强体，可制成镁基复合材料，集超轻、高比刚度、高比强度于一身，比铝基复合材料更轻，具有更高的比强度和比刚度，将是航空航天方面的优选材料。
2.2按增强体分类2.2.1颗粒增强复合材料这里的颗粒增强复合材料是指弥散的硬质增强相的体积超过20％的复合材料，而不包括那种弥散质点体积比很低的弥散强化金属。
此外，颗粒增强复合材料的颗粒直径和颗粒间距很大，一般大于1μm。
在这种复合材料中，增强相是主要的承载相，而基体的作用则在于传递载荷和便于加工。
虽然颗粒复合材料的强度通常取决于颗粒的直径、间距和体积比，但是基体性能也很重要。
除此以外，这种材料的性能还对界面性能及颗粒排列的几何形状十分敏感。
2.2.2层状复合材料这种复合材料是指在韧性和成型性较好的金属基体材料中，含有重复排列的高强度、高模量片层状增强物的复合材料。
层状复合材料的强度和大尺寸增强物的性能比较接近，而与晶须或纤维类小尺寸增强物的性能差别较大。
因为增强薄片在二维方向上的尺寸相当于结构件的大小，因此增强物中的缺陷可以成为长度和构件相同的裂纹的核心。
由于薄片增强的强度不如纤维增强相高，因此层状结构复合材料的强度受到了限制。
然而，在增强平面的各个方向上，薄片增强物对强度和模量都有增强效果，这与纤维单向增强的复合材料相比具有明显的优越性。
2.2.3纤维增强复合材料金属基复合材料中的纤维根据其长度的不同可分为长纤维、短纤维和晶须，它们均属于一维增强体。
因此，由纤维增强的复合材料均表现出明显的各向异性特征。
当韧性金属基体用高强度脆性纤维增强时，基体的屈服和塑性流动是复合材料性能的主要特征，但纤维对复合材料弹性模量的增强具有相当大的作用。
3、金属基复合材料的性能特点金属基复合材料的性能取决于所选金属或合金基体和增强物的特性、含量、分布等.通过优化组合可以获得既具有金属特性，又具有高比强度、高比模量、耐热、耐磨等优良综合性能的复合材料金属基复合材料有以下性能特点。
3.1高比强度和高比模量在金属基体中加入适量高比强度、高比模量、低密度的纤维、晶须、颗粒等增强物,g的碳纤维的最高强度可达到.1cm85/能明显提高复合材料的比强度和比模量.密度只有37000MPa,比铝合金强度高出10倍以上,石墨纤维的最高模量可达91GPa。
加入质量分数为30%～50%高性能纤维作为复合材料的主要承载体,复合材料的比强度、比模量成倍地高于基体合金或金属的比强度和比模量。
3.2导热和导电性能金属基复合材料中金属基体一般占有60%以上的体积分数，因此仍保持金属所具有的良好导热和导电性。
金属基复合材料采用高导热性的增强物可以进一步提高导热性能,使热导率比纯金属基体还高。
良好的导热性可有效地传热散热，减少构件受热后产生的温度梯度。
现已研究成功的超高模量石墨纤维、金刚石纤维、金刚石颗粒增强铝基和铜基复合材料的导热率比纯铝和钢还高,用它们制成的集成电路底板和封装件可有效迅速地把热量散去，提高集成电路的可靠性。
良好的导电性可以防止飞行器构件产生静电聚集。
热膨胀系数小,,尺寸稳定性好3.3热膨胀系数小金属基复合材料中所用的增强物碳纤维、碳化硅纤维、晶须、颗粒、硼纤维等既具有很小的热膨胀系数，又具有很高的模量。
加入相当含量的增强物不仅可以大幅度地提高材料的强度和模量,也可以使其热膨胀系数明显下降，并可通过调整增强物的含量获得不同的热膨胀系数，以满足各种工作情况的要求。
3.4良好的高温性能金属基复合材料具有比金属基体更好的高温性能,特别是连续纤维增强金属。
在复合材料中纤维起着主要承载作用，纤维强度在高温下基本不降，纤维增强金属的高温性能可保持到接近金属熔点。
金属基复合材料被选用在发动机等高温零部件上，可大幅度地提高发动机的性能和效率。
3.5耐磨性好金属基复合材料，尤其是陶瓷纤维、晶须、颗粒增强金属基复合材料具有很幻的耐磨性。
在基体金属中加入了大量硬度高、耐磨、化学性能稳定的陶瓷增强物，特别是细小的陶瓷颗粒，不仅提高了材料的强度和刚度，也提高了复合材料的硬度和耐磨性。
高耐磨的SiC/A1复合材料用于汽车发动机、刹车盘、活塞等重要零件，明显地提高零件的性能和寿命。
3.6良好的疲劳性能和断裂韧性金属基复合材料的疲劳性能和断裂韧性取决于纤维等增强物与金属基体的界面结合状态、增强物在金属基体中的分布、金属和增强物本身的特性等,特别是界面状态，最佳的界面结合状态既可有效地传递载荷，又能阻止裂纹的扩展，提高材料的断裂韧性。
3.7不吸潮、不老化、气密性好金属基复合材料性质稳定,组织致密,不存在料化、分解、吸潮等问题，也不会发生性能的自然退化。
4、金属基复合材料的制备方法金属基复合材料制备科学的研究与发展是决定其迅速发展和广泛应用的关键问题。
研究开发有效而实用的制备方法一直是金属基复合材料的重要问题之一。
常用的制备方法以下4种：扩散粘结法铸造法、叠层复合法和原位复合法。
4.1扩散粘结法对于颗粒、晶须等增强体可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，也可以用热等静压的工艺；对于连续增强体则较复杂，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，再浸入液态金属制成复合丝，然后再把复合丝排列并夹人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，再把这些片材层叠热压或热等静压成型。
这类方法成本高，工艺及装备复杂，但制品质量好。
4.2铸造法铸造法主要有熔体搅拌铸造法、液相浸渗法和共喷射沉积法等。
用铸造法制备金属基复合材料工艺比较简单，制品质量也较好，所以受到普遍的关注。
4.2.1熔体搅拌铸造法熔体搅拌铸造法是一种简单常用的方法，分液态和半固态搅拌法两种。
液态搅拌法是将固态颗粒逐步混合于处在机械搅拌下的液态金属中；而半固态搅拌法是利用含有一定固相的半固态熔体在高速切应力作用下的流变行为使之粘度降低，颗粒逐步加入后，熔体中的固相可以起到阻止颗粒上浮和下沉的作用,这种方法也称复合铸造法(Compocast2ing)。
这类方法的设备与工艺相对简单，同时可以制成铸锭,用常规二次加工方法制成工件或型材，但是制件中容易形成气孔、夹杂、增强体分布不均匀等现象而影响质量。
4.2.2液相浸渗法液相浸渗法中有挤压法(Squeezecasting)和真空一压力浸渗法（Vacum-pressure infiltration)。
这两种方法均需要把增强体制成预制件(Preform)。
挤压法将预制件放入模具预热后，将金属熔体倾入，同时压下压头，使其在压力下浸渗，熔体凝固后即可脱模。
这种方法工艺简单，但预制件中的气体不易在凝固前排出而造成气孔与疏松，同时预制件也易发生变形和偏移。
因此，在此基础上又发展了真空一压力浸渗法，即将预制件放入位于承压容器的模具内，先抽真空,排出预制件内的气体，再用气压把金属熔体由通道压入模具内，使之浸渗预制件，等其冷凝后取出。
这种方法虽然需要专用设备，但是制件质量好。
4.3叠层复合法这种方法是先将不同金属板用扩散结合方法复合，然后来用离子溅射或分子束外延方法交替地将不同金属或金属与陶瓷薄层叠合在一起构成金属基复合材料。
这种复合材料性能很好，但工艺复杂难以实用化。
目前这种材料的应用尚不广泛，过去主要少量应用或试用于航空、航天及其它军用设备上现在正努力向民用方向转移，特别是在汽车工业上有很好的发展前景。
4.4原位自生复合法金属基复合材料的原位复合工艺基本上能克服其它工艺中常出现的一系列问题，如基体与增强体浸润不良、界面反应产生脆性、增强体分布不均匀、对微小的(亚微米和纳米级)增强体极难进行复合等，它作为一种具有突破性的新工艺方法而受到普遍的重视，其中包括直接氧化法、自蔓延法和原位共晶生长法等。