MMCs問世至今已有40余年，由于具有高的比強度、比模量、耐高溫、耐磨損以及熱膨脹系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)異的物理性能和力學性能，克服了樹脂基復合材料在宇航領域中使用時存在的缺點，得到了令人矚目的發(fā)展，成為各國高新技術研究開發(fā)的重要領域。由于金屬基復合材料加工工藝不夠完善、成本較高，還沒有形成大規(guī)模批量生產(chǎn)，因此仍是當前研究和開發(fā)的熱點。

金屬基復合材料除力學性能優(yōu)異外，還具有某些特殊性能和良好的綜合性能，應用范圍廣。此外，金屬基復合材料品種繁多，有各種分類方式，以下從基體、增強體以及用途三方面進行分類。

有鋁基、鎂基、鋅基、銅基、鉛基、鎳基、耐熱金屬基、金屬間化合物基等復合材料。鋁、鎂、鈦、銅合金及金屬間化合物合金是目前應用廣泛、發(fā)展迅速的輕金屬合金。用其制成的各種高比強度、高比模量的輕型結構件廣泛地應用于航天、航空和汽車工業(yè)等領域。目前，國內外學者研究的金屬基復合材料基體主要集中在鋁和鎂兩個合金系上。下面將對上述的鋁基、鎳基、鈦基復合材料首先作介紹。

①鋁基復合材料

這是在金屬基復合材料中應用最廣的一種。由于鋁合金基體為面心立方結構，因此具有良好的塑性和韌性，再加之它所具有的易加工性、工程可靠性及價格低廉等優(yōu)點，為其在工程上應用創(chuàng)造了有利的條件。在制造鋁基復合材料時通常并不是使用純鋁而是用各種鋁合金。這主要是由于與純鋁相比鋁合金具有更好的綜合性能，至于選擇何種鋁合金作為基體。則往往根據(jù)對復合材料的性能需要來決定。

②鎳基復合材料

這種復合材料是以鎳及鎳合金為基體制造的。由于鎳的高溫性能優(yōu)良，因此這種復合材料主要用于制造高溫下工作的零部件。人們研制鎳基復合材料的一個重要目的，即是希望用它來制造燃汽輪機的葉片，從而進一步提高燃汽輪機的工作溫度。但目前由于制造工藝及可靠性等問題尚未解決，因而還未能取得滿意的結果。

③鈦基復合材料

鈦比任何其他的結構材料具有更高的比強度。此外，鈦合金在中溫時比鋁合金能更好地保持其強度。因此，對飛機結構來說，當速度從亞音速提高到超音速時，鈦合金比鋁合金顯示出了更大的優(yōu)越性。隨著飛行速度的進一步加快，還需要改變飛機的結構設計，采用更細長的機翼和其他翼型，為此需要高剛度的材料，而纖維增強鈦合金可滿足這種對材料剛度的要求。

增強體的選擇，要求與復合材料基體結合時的潤濕性較好，并且增強體的物理、化學相容性好，載荷承受能力強，盡量避免增強體與基體合金之間產(chǎn)生界面反應等。增強相的選擇并不是隨意的，選擇一個合適的增強體需要從復合材料應用情況、制備方法以及增強體的成本等諸多方面綜合考慮。金屬基復合材料按照增強體可分為連續(xù)纖維增強金屬基復合材料、非連續(xù)增強金屬基復合材料、層狀復合材料和自生增強復合材料等。

以下簡要討論按增強體分類的各種類型復合材料的特點。

①連續(xù)纖維增強金屬基復合材料

連續(xù)纖維增強金屬基復合材料是利用高強度、高模量、低密度的碳（石墨）纖維、硼纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維等增強體與金屬基體組成高性能復合材料。通過基體、纖維類型、纖維排布方向、含量、方式的優(yōu)化設計組合，可獲得各種高性能。在纖維增強金屬基復合材料中纖維具有很高的強度、模量，是復合材料的主要承載體，增強基體金屬的效果明顯。基體金屬主要起固定纖維、傳遞載荷、部分承載的作用。連續(xù)纖維增強金屬因纖維排布有方向性，其性能有明顯的各向異性，可通過在不同方向上纖維的排布來控制復合材料構件的性能。在沿纖維軸向上具有高強度、高模量等性能，而橫向性能較差，在設計使用時應充分考慮。由于原材料連續(xù)纖維價格昂貴，制造工藝復雜、成本很高，阻礙了它們的實際應用。

②非連續(xù)增強金屬基復合材料

非連續(xù)增強金屬基復合材料，是由短纖維、晶須、顆粒為增強體與金屬基體組成的復合材料。在此類復合材料中金屬基體仍起著主導作用，增強體在基體中隨機分布，其性能呈各向同性。非連續(xù)增強體的加入，明顯提高了金屬的耐磨、耐熱件，提高了高溫力學性能、彈性模量，降低了熱膨脹系數(shù)等。根據(jù)非連續(xù)增強體的來源可分為外加(ex-situ)和內生(insitu)兩種。外加增強的金屬基復合材料是指其增強體是從外部加入，并使其均勻分布于金屬基體中。內生增強的金屬基復合材料的基本原理，是在一定條件下通過元素之間或元素與化合物之間的化學反應，在金屬基體內原位自生成一種或幾種高硬度、高彈性模量的陶瓷增強相，從而達到強化金屬基體的目的。與外加增強的金屬基復合材料相比，內生增強的金屬基復合材料具有如下特點。

綜上所述，非連續(xù)增強金屬基復合材料最大的特點是，可以用常規(guī)的粉末冶金、液態(tài)金屬攪拌、液態(tài)金屬擠壓鑄造、真空壓力浸漬、原位反應合成等方法制造，并可用鑄造、擠壓、鍛造、軋制、旋壓等加工方法進行加工成形，制造方法簡便，制造成本低，適合于大批量生產(chǎn)，在汽車、電子、航空、儀表等工業(yè)中有廣闊的應用前景。

③層狀（層板）復合材料

層狀（層板）復合材料是以韌性和成形性較好的金屬作為基體材料，并含有重復排列的高強度高模量片層狀增強體的復合材料。由于層狀（層板）復合材料是將兩種或兩種以上優(yōu)化設計和選擇的層板相互完全黏結在一起組成，所以它具有單一板材所難以達到的綜合性能，如抗腐蝕、耐磨、抗沖擊、高導熱、導電性、高阻尼等性能特點。層板復合材料可由金屬與金屬板、金屬與非金屬板組合而成，種類繁多，可滿足各種需求。其中，金屬層板復合材料、金屬一聚合物層板復合材料發(fā)展迅速，已有批量生產(chǎn)，逐漸發(fā)展成一類工程材料，在汽車、船舶、化工、儀表等工業(yè)中廣泛應用。

④自生增強復合材料

在金屬基體內通過反應、定向凝固等途徑生長出顆粒、晶須、纖維狀增強物，組成自生金屬基復合材料。包括反應自生和定向自生、大變形。

①結構復合材料

以高比強度、高比模量、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性等為主要性能特點，用于制造各種航天、航空、汽車、先進武器系統(tǒng)等高性能構件。

②功能復合材料

以高導熱、導電性、低膨脹、高阻尼、高耐磨性等物理性能的優(yōu)化組合為其主要特性，用于電子、儀器、汽車等工業(yè)。

③智能復合材料

智能復合材料是一類基于仿生學概念發(fā)展起來的高新技術材料，它實際上是集成了傳感器、信息處理器和功能驅動器的新型復合材料。