金属基复合材料的定义，性能与应用

来源：广州宏武材料科技有限公司     发布时间：2018-08-07浏览量：次

1、金属基复合材料定义：

      金属基复合材料（MMC, Metal Matrix Composite）是利用复合技术使两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的材料结合成一种以金属为连续体的材料。根据向金属中填入的料不同，大致分为颗粒、晶须、长纤维增强金属复合材料，最常用的金属是铝合金，钛合金等。

      金属基复合材料是现代复合材料的一个重要分支，现代科学技术对现代新型材料的强韧性，导电，导热性，耐高温性，耐磨性等性能都提出了越来越高的要求。与传统的金属材料相比，金属基复合材料具有较高的比强度与比刚度，而与高分子基复合材料相比，它又具有优良的导电性和耐热性，与陶瓷材料相比，它又具有较高的韧性和较高的抗冲击性能，这些优良的性能使之成为了新材料家族中的重要一员。

2、金属基复合材料的性能

      金属基复合材料具有高比强度，高比模量，耐磨，耐热，导电，导热，不吸潮，抗辐射，低热膨胀系数等优良性能，并作为先进复合材料将逐步取代部分传统的金属材料而应用于航天航空、汽车工业、电子工业等领域，以满足特殊场合对材料的比强度，比刚度，比模量，高温性能，低热膨胀系数等性能的要求。

      性能的可设计性。金属复合材料在保持母材金属特性的同时还具有“相补效应”可以弥补各自的不足，经过恰当的组合从而获得优异的综合性能。复合材料的力学性能和功能，可以根据实际需要，通过适当选材和优化设计来获得。

     金属基复合材料的性能根据混合相的不同而不同。在以铝合金为基体金属的复合材料中，尤其以碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC/Al)发展最为成熟，应用也最为广泛。它的主要特点是质量轻，刚度高（材料模量大），强度大，热膨胀率低、导热率高，尺寸稳定性好的特点，并且可以机械加工。

3、金属基复合材料的应用
  
      在使用金属基复合材料时，不同领域要求也有所不同。举例来说，航天、航空领域对比强度、比模量、尺寸稳定性有严格的要求，因此会选择密度小的轻金属合金作为基体。而高性能发动机使用的复合材料不仅需要具备高比强度、比模量，还对其耐高温、耐氧化性能提出了要求，一般使用钛基、镍基合金以及金属间化合物做基体材料。普通汽车发动机对材料的耐热、耐磨、导热性能、高温强度有一定的考量，同时又要求成本低，适合批量生产，通常用铝合金材料做基体。而工业集成电路基板和散热元件，必须具有高导热、低膨胀特性，一般使用铜、铝等仅是作为基体。

      鉴于其性能特点，颗粒增强金属基复合材料应用较为广泛的是精密结构和电子封装领域。