4金属基复合材料制备方法及应用
金属基复合材料
现代科学的发展和技术的进步，对材料性能提出了更高的要求，往往希望材料具有某些特殊性能的同时，又具备良好的综合性能。
传统的单一材料已经很难满足这种需要。
因此，人们将注意力转向复合材料，复合材料是指由两种或两种以上成分不同，性质不同，有时形状也不同的相容性材料以物理方式合理的进行复合而制成的一种材料。
其以最大限度的发挥各种材料的特长，并赋予单一材料所不具备的优良性能，复合材料的性能还具有可设计性的重要特征。
作为复合材料重要分支的金属基复合材料（MMCs），发展于20世纪50年代末期或60年代初期。
现代材料方面不但要求强度高，还要求其重量要轻，尤其是在航空航天领域。
金属基复合材料正是为了满足上述要求而诞生的。
1.金属基复合材料的分类金属基复合材料（Metal matrix Composite，简称MMCs）是以陶瓷（连续长纤维、短纤维、晶须及颗粒）为增强材料，金属（如铝、镁、钛、镍、铁、桐等）为基体材料而制备的。
金属基复合材料分为宏观组合型和微观强化型两大类。
前者指其组分能用肉眼识别和具备两组分性能的材料(如双金属、包履板等)；后者需显微观察分辨组分以改善成分来提高强度为主要目标的材料。
根据用途分类：（1）结构复合材料：高比强度、高比模量、尺才稳定性、耐热性等是其主要性能特点。
用于制造各种航天、航空、汽车、先进武器系统等高性能结构件。
（2）功能复合材料：高导热、导电性、低膨胀、高阻尼、高耐磨性等物理性能的优化组合是其主要特性，用于电子、仪器、汽车等工业。
强调具有电、热、磁等功能特性。
（3）智能复合材料：强调具有感觉、反应、自监测、自修复等特性。
根据复合材料基体可划分为铝基、镁基、钢基、钛基、高温合金基、金属间化合物基及耐热金属基复合材料等。
按按增强体分类划分为颗粒增强金属基复合材料、层状增强金属基复合材料和纤维增强金属基复合材料。
2.金属基复合材料的性能特点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而耐热性，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。
第四章第二节金属基复合材料(MMC)制备工艺
8.3.3液态法（非连续增强相金属基复合材料制备工艺） （1）压铸法
在压力的作用下，将液态或半液态金属以一定速度充填 压铸模型腔或增强材料预制体的空隙中，在压力下快速凝固 成型。
（2）半固态复合铸造 将颗粒加入半固态的金属熔体中，通过搅拌使颗粒在基
体中分布均匀，并取得良好的界面结合，然后将半固态复合 材料注入模具进行压铸成型。
1.3.4 原位（In situ）生长（复合）法 增强相从基体中直接生成，生成相的热力学稳定
性好，不存在基体与增强相之间的认识润湿和界面反 应等问题，基体与增强相结合良好，较好的解决了界 面相容性问题。
（1）共晶合金定向凝固 ：共晶合金定向凝固要求合 金成分为共晶或接近共晶成分，开始为二元合金，后 发展为三元单变共晶，以及有包晶或偏晶反应的两相 结合。定向凝固时，参与共晶反应的 和 相同时从 液相中生成，其中一相以棒状（纤维状）或层片状规 则排列生成（上图）。
金属基复合材料的界面优化以及界面设计一般有以下 几种途径：
2.4.2.1增强剂的表面改性处理 增强材料的表面改性（涂层）处理可起到以下作用：
（1）改善增强剂的力学性能，保护增强剂的外来物理 和化学损伤（保护层）；
（2）改善增强剂与基体的润湿性和粘着性（润湿层）； （3）防止增强剂与基体之间的扩散、渗透和反应(阻挡层) （4）减缓增强剂与基体之间因弹性模量、热膨胀系数等的
2.4.2.2金属基体改性（添加微量合金元素） 在金属基体中添加某些微量合金元素以改善增
与基体的润湿性或有效控制界面反应。 （1）控制界面反应。 （2）增加基体合金的流动性，降低复合材料的制备
温度和时间。 （3）改善增强剂与基体的润湿性。
2.4.3金属基复合材料的性能
复合材料
金属基复合材料(MMC)制备工艺课件
VS
详细描述
机械合金化法是一种制备金属基复合材料 的有效方法。在球磨机中，将金属粉末与 增强相（如碳纳米管、陶瓷颗粒等）混合 ，在高能球磨过程中，金属粉末与增强相 在剧烈的机械力作用下发生合金化及复合 。该方法具有制备工艺简单、成本低、可 批量生产的优点。
扩散焊接法
总结词
通过在高温和压力作用下，使金属基体与增 强相之间发生相互扩散，实现冶金结合。
用于制备高尔夫球杆、滑 雪板等轻质、高强度的运 动器材。
05 喷射沉积法制备mmc
喷射沉积法的原理
喷射沉积法是一种制备金属基复合材料 的方法，其原理是将两种或多种材料通 过高速喷射流混合，并在快速凝固条件
下形成复合材料。
在喷射沉积过程中，各种材料的颗粒或 液体在高速运动中相互碰撞、混合和分
散，形成均匀的复合材料。
为了获得均匀分布的增强相， 需要采用合适的分散剂和分散
工艺。
常用的分散剂包括表面活性剂 、偶联剂、高分子聚合物等。
分散工艺可以采用球磨、超声 波振动、搅拌等方式。
压制与烧结
压制是将混合分散后的粉末压制成一 定形状和尺寸的预制件。
烧结是使预制件在高温下致密化的过 程，通过物质迁移和组织转变来实现 。
除了上述两种方法外，还有化学沉积法、物理气相沉 积法、熔融浸渗法等方法制备金属基复合材料。
详细描述
化学沉积法是通过化学反应在金属基体上沉积增强相 ，实现复合。物理气相沉积法是利用物理过程，在金 属基体上沉积增强相，制备金属基复合材料。熔融浸 渗法是将增强相（如碳纤维、陶瓷颗粒等）与金属基 体混合，经过熔融、浸渗后冷却固化，制备出金属基 复合材料。这些方法各有特点，适用范围也不同，可 根据实际需求选择合适的制备方法。
金属基复合材料的制备方法
金属基复合材料的制备方法
金属基复合材料是由两个或多个成分组成的材料，其中金属是主要组成部分，而其他成分通常是陶瓷、化学物质或其他金属。
这种复合材料具有良好的力学性能、高温抗性和耐腐蚀性能，可以被广泛应用于航空、航天、汽车、建筑等多个领域。
制备金属基复合材料的方法有很多种，下面我们将介绍其中几种：
1.混凝土铸造法
混凝土铸造法是一种简单的制备方法。
首先，选择需要混合的金属和非金属材料，并将它们进行粉碎，然后将粉末混合在一起。
接下来，在混合后的粉末中添加一定量的液相，使其形成可铸造的浆状物。
最后，将浆状物铸入模具中，进行加热和固化，制得所需的金属基复合材料。
2.电弧熔融法
电弧熔融法是一种在高温下将金属和非金属材料融合在一起的制备方法。
首先，在一个熔炉中加入所需的金属和非金属材料，然后通过电弧的作用进行熔化。
在熔融状态下，通过搅拌和浇铸等操作，将金属和非金属材料均匀地混合在一起。
最后，将熔融的金属基复合材料流入模具中，进行冷却和固化，最终得到所需的复合材料。
3.机械合金化法
机械合金化法是通过高能球磨器将金属和非金属粉末进行混合，再在高温下进行烧结，从而制备金属基复合材料的方法。
球磨过程中，金属和非金属粉末不断地被重复压缩和剪切，从而形成了一个均匀的混合。
在烧结过程中，粉末经过高温加热，原子之间将相互扩散和融合，最终形成金属基复合材料。
总之，金属基复合材料的制备方法多种多样，需要根据不同的材料和应用领域选择合适的方法。
未来随着科技的不断发展，金属基复合材料的制备方法也将不断地发展和完善，为各个领域提供更加优质的材料。
金属基复合材料
包括：物理气相沉积法、化学气相沉积法、热喷涂法、 化学镀和电镀法、复合镀法等。
一、固态制备技术
1.1粉末冶金技术 粉末冶金法是一种用于制备与成形颗粒增强(非连续
增强型)金属基复合材料的传统固态工艺法。
工艺过程：
粉末冶金生产工艺
1.2热压技术
扩散黏结：在较长时间、较高温度和压力下，通过固态焊接 工艺，使同类或不同类金属在高温下互扩散而黏结在一起的 工艺方法。
常用的热喷涂的主要方法如下：
1)火焰喷涂 2)电弧喷涂 3)等离子喷涂(气体导电（或放电）所产生的等离
子电弧作为高温热源 )
讲完了~
性、良好的抗粘着能力和优越的耐蚀性。
化学气相沉积的装置如图,以在钢件表面沉积TiC涂层为 例，将反应气体TiCl4与气态或蒸发状态的碳氢化合物一 起导入真空、高温的反应室内，用氢作为载体和稀释剂， 就会发生化学反应生成TiC沉积在基体表面。
3.3热喷涂技术
指以某种热源，将基体材料加热到熔化或熔融状态后， 用高压高速气流将其雾化成细小的颗粒喷射到增强材料上， 形成一层覆盖层的过程。
三阶段： ➢粘结表面之间最初接触 ➢增强材料与合金粉末发生界面扩散和体扩散→接触面 粘结 ➢结合界面最终消失，粘结过程完成
热压技术：
1.3热轧、热挤压和热拉拔技术（变形法）
形变法就是利用金属具
轧制
有塑性成型的工艺特点，
通过热轧、热拉、热挤压
等加工手段，使已复合好
的颗粒、晶须、短纤维增
强金属基复合材料进一步
加工成板材。
挤压 拉拔
1.4爆炸焊接技术
二、液态制备技术
2.1真空压力浸渍技术 真空压力浸渍法是在真
空和高压惰性气体的共同 作用下，使熔融金属浸渗 入预制件中制造金属基复 合材料的方法。
金属基复合材料(MMC)制备工艺
contents
目录
• 引言 • 金属基复合材料的制备方法 • 金属基复合材料的制备工艺流程 • 金属基复合材料的应用与发展前景
01 引言
金属基复合材料的定义与重要性
金属基复合材料是由两种或两种以上材料组成的新型材料，其中一种材料为金属 ，其他材料为增强体（如陶瓷、玻璃、碳纤维等）。这种材料具有优异的力学性 能、物理性能和化学性能，广泛应用于航空航天、汽车、能源、电子等领域。
电子工业
用于制造电子产品的外壳、散 热器、连接器等，以提高导热 、导电和绝缘性能。
医疗器械
用于制造医疗器械，如牙科植 入物、手术刀等，以提高生物
相容性和耐腐蚀性能。
金属基复合材料的发展趋势与挑战
发展趋势
随着科技的进步，金属基复合材料的 应用领域不断扩大，新型的制备技术 和复合材料不断涌现，如纳米增强复 合材料、自修复复合材料等。
制备工艺中的问题与解决方案
界面反应控制
在制备过程中，金属基体与增强相之间可能发生界面反应， 影响材料性能。通过选择合适的金属基体和增强相、控制 制备工艺参数等措施来控制界面反应。
增强相分散
为了获得均匀的复合材料，需要确保增强相在基体中均匀 分散。采用适当的分散剂和搅拌方式，提高增强相的分散 效果。
挑战
金属基复合材料的制备成本较高，性 能稳定性有待提高，同时环保法规对 材料生产和废弃处理提出了更高的要 求。
金属基复合材料的前景展望
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激光熔覆法
利用激光束将增强体与金属基体 熔化混合，快速冷却固化后形成 复合材料。
03 金属基复合材料的制备工 艺流程
原材料的选择与处理
金属基复合材料的制备技术及难点
金属基复合材料制备的关键技术及难点摘要：针对金属基复合材料的制备问题，本文简述了金属基复合材料制备的几个关键技术及难点，并简单指出了相应的解决方案。
其中引用了一些文献中较为优秀的制备技术，并概述了金属基复合材料的应用领域及发展方向。
1、背景金属基复合材料是以金属为基体，以纤维、颗粒、晶须等为增强体材料，并均匀地分散于基体材料形成的两相或多相组合的材料体系，而用于制备这种复合材料的适当方法称之为复合材料制备技术。
金属基复合材料的性能、应用、成本等在很大程度上取决于材料的制备技术，因此研究和发展有效的制备技术一直是金属基复合材料研究的重要问题之一。
2、内容由于金属所固有的物理和化学特性，其加工性能不如树脂好，在制造金属基复合材料中还需解决一些关键技术，其中主要表现为一下几个方面：加工温度高，在高温下易发生不利的化学反应。
在加工过程中，为了保持基体的浸润性和流动性，需要采取很高的加工温度（往往接近或高于基体的熔点）。
在高温下，基体与增强材料易发生界面反应，有时也会发生氧化生成有害的反应产物。
这些反应往往会对增强材料造成伤害，形成过强结合界面。
过强结合界面会使材料产生早期低应力破坏。
高温下反应产物通常呈脆性，会形成复合材料整体破坏的裂纹源。
因此控制复合材料的加工温度是一项关键的技术。
解决方法：尽量缩短高温加工时间，使增强材料与基体界面反应时间降低至最低程度；通过提高工作压力使增强材料与基体浸润速度加快；采用扩散粘接法可有效地控制温度并缩短时间。
如朱波等人通过热压法在大气环境下采用镁铝共晶合金粉末(Mg-31at.%Al)和铝镁共晶合金粉末(Mg-62at.%Al)作为中间层(钎料),热压压头温度分别在460℃、480℃和480℃、500℃下,施加30 MPa压力,保压1min,成功制备了100mmx 100mm×2.4mm的AZ31B/Al复合板。
X射线无损检测表明镁铝复合板层界面完整,无气孔、未熔合等缺陷。
金属基复合材料的制备工艺主要有哪些
金属基复合材料的制备工艺主要有哪些?（一）粉末冶金复合法粉末冶金复合法基本原理与常规的粉末冶金法相同，包括烧结成形法、烧结制坯加塑法加工成形法等适合于分散强化型复合材料（颗粒强化或纤维强化型复合材料）的制备与成型。
粉末冶金复合法的工艺主要优点是：基体金属或合金的成分可自由选择，基体金属与强化颗粒之间不易发生反应；可自由选择强化颗粒的种类、尺寸，还可多种颗粒强化；强化颗粒添加量的范围大；较容易实现颗粒均匀化。
缺点是：工艺复杂，成本高；制品形状、尺寸受限制；微细强化颗粒的均匀分散困难；颗粒与基体的界面不如铸造复合材料等。
（二）铸造凝固成型法铸造凝固成型法是在基体金属处于熔融状态下进行复合。
主要方法有搅拌铸造法、液相渗和法和共喷射沉积法等。
铸造凝固成型铸造复合材料具有工艺简单化、制品质量好等特点，工业应用较广泛。
1、原生铸造复合法原生铸造复合法（也称液相接触反应合成技术Liquid Contact Reaction：LCR）是将生产强化颗粒的原料加到熔融基体金属中，利用高温下的化学反应强化相，然后通过浇铸成形。
这种工艺的特点是颗粒与基体材料之间的结合状态良好，颗粒细小（0.25——1.5μm），均匀弥散，含量可高达40%，故能获得高性能复合材料。
常用的元素粉末有钛、碳、硼等，化合物粉末有Al2O3、TiO2、B2O3等。
该方法可用于制备A1基、Mg基、Cu基、Ti基、Fe基、Ni基复合材料，强化相可以是硼化物、碳化物、氮化物等。
2、搅拌铸造法搅拌铸造法也称掺和铸造法等，是在熔化金属中加入陶瓷颗粒，经均匀搅拌后浇入铸模中获得制品或二次加工坯料，此法易于实现能大批量生成，成本较低。
该方法在铝基复合材料的制备方面应用较广，但其主要缺点是基体金属与强化颗粒的组合受限制。
原因有两方面：①强化颗粒与熔体基本金属之间容易产生化学反应；②强化颗粒不易均匀分散在铝合金一类的合金熔体中，这是由于陶瓷颗粒与铝合金的润滑性较差，另一个问题是陶瓷颗粒容易与溶质原子一起在枝晶间产生偏析。
金属基复合材料
金属基复合材料
金属基复合材料是一种由金属基体和其他非金属材料（如陶瓷、碳纤维等）组
成的复合材料。
它具有金属的高强度、刚性和导热性，同时又具有非金属材料的轻量化和耐腐蚀性能。
金属基复合材料在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用。
首先，金属基复合材料的制备方法有多种，其中包括粉末冶金法、热压法、热
处理法等。
粉末冶金法是将金属粉末与非金属粉末混合后，通过压制和烧结得到复合材料。
热压法是将金属基体和非金属材料层叠在一起，然后通过高温和高压进行热压，使两者紧密结合。
热处理法则是将金属基体与非金属材料进行热处理，使其在高温下发生化学反应，形成复合材料。
其次，金属基复合材料具有优异的性能。
首先，它具有高强度和高刚性，能够
承受较大的载荷，因此在航空航天领域得到广泛应用。
其次，金属基复合材料具有良好的导热性和导电性，能够有效地传递热量和电流，因此在电子设备中有着重要的作用。
此外，金属基复合材料还具有耐磨损、耐腐蚀等特性，能够在恶劣环境下长期稳定运行。
最后，金属基复合材料的发展前景广阔。
随着科技的不断进步，金属基复合材
料的制备工艺和性能将不断得到提升，其应用领域也将不断扩大。
未来，金属基复合材料有望在汽车制造、建筑领域等方面发挥更加重要的作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
综上所述，金属基复合材料具有制备方法多样、优异的性能和广阔的发展前景。
它在现代工业中有着重要的地位，为各个领域的发展提供了重要支撑。
相信随着科技的不断进步，金属基复合材料将会迎来更加美好的未来。
金属基复合材料的制备工艺
金属基复合材料的制备工艺
金属基复合材料的制备工艺可以分为以下几个步骤：
1. 原料准备：选择适合的金属基材料和增强相材料，并对其进行粉末制备或切割成片状。
2. 表面处理：对金属基材料进行表面清洁和处理，如去除氧化物、脱脂、酸洗等，以提高材料的表面活性和粘接性能。
3. 混合和均匀分散：将金属基材料和增强相材料按一定比例混合，并采用机械搅拌或球磨等方法使其均匀分散。
4. 制备基体：将混合均匀的金属基材料放入模具中，经过挤压、压制、热压等方式制备金属基体。
5. 烧结或熔化：将制备好的金属基体进行烧结或熔化处理，以使金属基体中的金属颗粒相互结合，形成金属基体的致密结构。
6. 合金化或连接：对金属基体进行合金化处理，通过化学反应或物理方法使增强相与基材结合更为牢固。
7. 后处理：对制备好的金属基复合材料进行除气、热处理、冷却等后处理工艺，
以提高材料的性能和品质。
8. 检验和测试：对制备好的金属基复合材料进行物理性能、化学成分、微观结构等方面的检验和测试，以确保材料符合要求。
以上是金属基复合材料制备的一般工艺流程，具体的制备过程和工艺参数会根据材料和应用的需求而有所调整。
金属基复合材料的研究进展与应用前景
金属基复合材料的研究进展与应用前景金属基复合材料是一种具有金属基体和强化相的材料，能够综合发挥金属的优良性能和强化相的增强效果。
近年来，金属基复合材料得到了广泛的研究和应用，其研究进展和应用前景也备受关注。
本文将综述金属基复合材料的研究进展和应用前景。
一、金属基复合材料的研究进展1. 强化相的选择和设计强化相是金属基复合材料中起到增强作用的材料，通常是颗粒、纤维或片状结构。
近年来，随着纳米材料的研究和发展，纳米颗粒和纳米纤维作为强化相的应用逐渐成为研究的热点。
纳米颗粒和纳米纤维具有较大的比表面积和较好的强度，可以显著提高金属基复合材料的力学性能和热学性能。
2. 制备技术的改进金属基复合材料的制备技术对于材料性能具有决定性影响，近年来研究者们在制备技术方面进行了大量的改进。
传统的制备技术包括粉末冶金、熔融法和电化学沉积法等，这些方法能够制备金属基复合材料，但是制备工艺复杂、成本高。
近年来，研究者们开始探索新的制备技术，如激光熔融沉积、电子束熔凝等，这些新的制备技术具有制备精度高和能耗低的优点。
3. 性能测试与评价金属基复合材料的性能测试和评价是研究中的重要环节，目前主要包括力学性能测试、热学性能测试和耐腐蚀性能测试等方面。
力学性能测试包括拉伸性能、硬度、韧性等方面的测试，热学性能测试包括热膨胀系数、导热系数等方面的测试，耐腐蚀性能测试包括盐雾试验、腐蚀电位测试等方面的测试。
通过对金属基复合材料的性能测试和评价，能够了解材料的力学性能和热学性能，为进一步研究和应用提供依据。
二、金属基复合材料的应用前景1. 航空航天领域金属基复合材料具有高强度、高温稳定性和低密度等优点，能够满足航空航天领域对材料高性能的需求。
金属基复合材料在飞机、火箭、导弹等航空航天装备的结构材料中有广泛的应用前景。
例如，金属基复合材料可以用于飞机结构的轻量化设计，提高飞机的燃油效率和载重能力，同时保证结构的强度和刚度。
2. 汽车制造领域汽车制造领域也是金属基复合材料的应用领域之一。
4金属基复合材料制备方法及应用
4金属基复合材料制备方法及应用金属基复合材料是一种由金属基体和其他强化相（例如纤维增强材料、陶瓷颗粒等）复合而成的材料。
这种材料具有金属的导电、导热和机械性能，同时又兼具强度高、抗磨损和耐高温等优点。
在许多领域，如航空航天、汽车制造和能源领域等，金属基复合材料常被应用于重要零部件的制备。
下面将介绍几种金属基复合材料的制备方法及其应用。
1.焊接制备方法：通过焊接技术将金属基体与强化相材料连接在一起。
这种方法适用于金属基体与纤维增强材料的组合。
例如，利用电弧焊、激光焊或摩擦焊等技术可以将金属基体与碳纤维增强材料连接在一起，制备出具有高强度和低密度的复合材料。
这种方法常被应用于航空航天和汽车制造领域。
2.粉末冶金制备方法：通过将金属粉末与强化相粉末混合后进行压制和烧结，制备出金属基复合材料。
这种方法适用于金属基体与陶瓷颗粒的组合。
例如，将铝粉末与氧化铝颗粒混合后压制和烧结，可以获得高强度和高耐磨损性的复合材料，广泛应用于汽车制造和航空航天领域。
3.化学反应制备方法：通过金属基体和强化相之间的化学反应，制备金属基复合材料。
这种方法适用于金属基体与陶瓷颗粒的组合。
例如，将铝基金属与氧化铝颗粒放置在高温环境中，经过反应生成金属化合物后，可以形成金属基复合材料。
这种方法常被应用于能源领域，如制备高温热电材料。
金属基复合材料在许多领域有着广泛的应用。
其中，航空航天领域是最重要的应用领域之一、由于金属基复合材料具有高强度、低密度和耐高温等特点，因此被广泛应用于飞机和航天器的结构件制造。
例如，利用金属基复合材料可以制备出更轻、更强的飞机机身和发动机零部件，提高飞机的性能和燃油效率。
此外，金属基复合材料还被应用于汽车制造领域。
由于金属基复合材料的高强度和低密度，可以用来替代传统的金属材料，降低汽车的整体重量，提高燃油效率。
同时，金属基复合材料还具有良好的耐磨损性能，可以用于制造汽车发动机零部件和刹车系统，提高汽车的性能和安全性。
金属基复合材料的制备技术
金属基复合材料的制备技术
金属基复合材料是指通过将金属基体（主要由金属构成）与其他非金属材料（如陶瓷、聚合物等）相结合而形成的新材料。
这种材料具有金属的优良机械性能和非金属材料的特殊性能，被广泛应用于航空航天、汽车工业等领域。
制备金属基复合材料的技术包括粉末冶金法、表面增强方法和熔融混合法等。
粉末冶金法是制备金属基复合材料的一种常用方法。
该方法通过将金属和非金属粉末混合均匀，并在高压下通过热压或烧结等工艺，使粉末颗粒相互结合，形成具有金属基体和非金属颗粒分布均匀的复合材料。
该方法适用于制备高温强度、磨损性能要求较高的金属基复合材料。
表面增强方法是制备金属基复合材料的另一种常见方法。
该方法通过在金属表面涂覆一层非金属材料，如陶瓷、聚合物等，从而增强金属的力学性能、抗磨损性能、耐腐蚀性能等。
该方法可以通过喷涂、电沉积、热处理等手段实现。
熔融混合法是制备金属基复合材料的一种较为简单有效的方法。
该方法通常采用熔融、熔体热处理以及凝固等过程，将金属和非金属材料进行混合，然后通过冷却凝固使其形成金属基复合材料。
该方法适用于制备具有特殊物理性质要求的金属基复合材料。
除了上述方法外，还有其他一些特殊的制备技术可应用于金属基复合材料的制备。
例如，骨架熔渗法通过在金属骨架上填充非金属材料，并通过液相渗透使非金属材料与金属骨架紧密结合；金属转变法是一种通过在金属基体中形成间晶相，改变金属的熔点和机械性能的方法。
总之，金属基复合材料的制备技术多种多样，适用于不同的复合材料和应用领域。
通过选择合适的制备方法，可以制备出具有优异性能的金属基复合材料，满足不同领域的需求。
4金属基复合材料制备方法及应用
4金属基复合材料制备方法及应用金属基复合材料是由金属基体和其它非金属材料（如陶瓷、纤维增强材料等）组成的材料。
它继承了金属的高强度和导电性能，同时又具有非金属材料的轻质和耐高温性能，使其在航空航天、汽车、电子等领域有着广泛的应用。
本文将介绍金属基复合材料的制备方法及其应用。
金属基复合材料的制备方法主要有机械合金化、化学合成、渗透法和粉末冶金等。
1.机械合金化：将金属粉末与其它非金属粉末混合，通过高能球磨、振动球磨等机械运动使粉末发生冶金反应，从而形成金属基复合材料。
这种方法简单易行，适用于制备高强度、高导电性能的金属基复合材料。
2.化学合成：利用化学反应直接合成金属基复合材料。
这种方法适用于制备高温耐腐蚀性能要求较高的金属基复合材料。
3.渗透法：将金属与陶瓷、纤维增强材料等组合，通过渗透作用来制备金属基复合材料。
这种方法可以制备大型复合材料，适用于制备具有良好耐磨性能和强度的金属基复合材料。
4.粉末冶金：将金属粉末与其它非金属粉末按一定的比例混合，并通过压制和加热使其烧结成型。
这种方法适用于制备金属基复合材料的小型零件和复杂形状的材料。
金属基复合材料具有优异的性能，广泛应用于航空航天、汽车、电子、机械制造等领域。
1.航空航天领域：金属基复合材料在航空航天领域的应用非常广泛，例如制造飞机发动机中的涡轮叶片、飞机机身和结构件等。
金属基复合材料的高强度、轻质和高温耐腐蚀性能使其成为制造航空航天器件的理想材料。
2.汽车领域：金属基复合材料在汽车制造中的应用可以降低整车质量，提高燃油效率。
例如利用金属基复合材料制造汽车发动机的缸体和活塞，使其更轻、更坚固，提高发动机的性能。
3.电子领域：金属基复合材料具有良好的导电性能和散热性能，可以用于制造电子器件的散热片、导热材料等。
金属基复合材料还可以用于制造电子器件的连接器和封装材料，提高电子器件的可靠性和稳定性。
4.机械制造领域：金属基复合材料可以制造轻质、高硬度的零件和工具，例如航空发动机的叶轮和涡轮轴等。
金属基复合材料的制备与性能分析
金属基复合材料的制备与性能分析金属基复合材料是一种具有优异性质的新型材料，将金属基体和其他材料复合，形成了一种具有新特性的复合材料。
金属基复合材料具有高强度、高耐腐蚀、高导热、高导电等优秀性能。
在航空、航天、汽车、船舶、电子等领域得到了广泛的应用。
本文将重点探讨金属基复合材料的制备工艺以及性能分析。
一、金属基复合材料的制备金属基复合材料的制备方法多种多样，主要分为以下几种：1. 热压法热压法是将金属基体和其他材料按照一定比例混合，通过高温高压的条件下进行制备的方法。
该方法制备的复合材料具有高密度、高强度、高硬度、高耐腐蚀性等优点，适用于制备高硬度、高强度、高温下使用的零部件。
2. 熔浸法熔浸法是将其他材料熔在金属表面，使两种材料通过化学反应牢固地结合在一起的方法。
这种制备方法可以制备高密度、高强度、高耐腐蚀性的复合材料，适用于制备涉及到化学反应的部件。
3. 搅拌摩擦焊接法搅拌摩擦焊接法是利用旋转工具将两种金属板材固定在一起，通过旋转摩擦和挤压的过程，产生高热和高压，将两种材料连接在一起的方法。
该方法可以制备具有优异耐磨性的复合材料，适用于制备耐磨部件。
以上三种制备方法，都需要在金属基体上涂覆一层其他材料才能形成复合材料。
除此之外，还有一种直接混合法，即将两种或多种金属材料和其他材料混合，制成复合材料。
这种方法分为干法和湿法制备，适用于制备一些低强度、低温下使用的零部件。
二、金属基复合材料的性能分析金属基复合材料具有许多优异的性能，下面我们将逐一进行分析：1. 高强度金属基复合材料的强度要高于金属基体，这是由于复合材料中添加了其他材料，它们的耐拉强度、屈服强度均高于纯金属。
同时，两种相互牵拉的材料之间的结合能力也会提升材料的整体强度。
2. 高耐腐蚀性金属基复合材料的耐腐蚀性也要优于金属基体，这是由于添加的其他材料本身就具有良好的耐腐蚀性能。
同时，复合材料中添加的其他材料还可以吸收腐蚀性物质，保护金属基体，延长材料的使用寿命。
金属复合材料的制备与应用
金属复合材料的制备与应用随着科技的不断发展与创新，人类对于材料的研究和应用也越来越深入。
金属复合材料作为一种新型材料，具有优异的力学性能、导热性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯、冶金等领域。
本文将介绍金属复合材料的制备与应用。
一、金属复合材料的制备金属复合材料制备的方式主要有物理法和化学法两种。
1. 物理法物理法的制备过程是通过热处理、轧制、拉拔等机械加工方式将两种或以上的金属材料制成一种复合材料。
其中较为常见的方法是粉末冶金法。
这种方法的基本过程就是将两种或以上的金属粉末通过压制、烧结等方式使之融合在一起，再进行加工，形成金属复合材料。
这种方法不但可以制备各种复杂形状的金属复合材料，而且能控制其微观结构，是目前较为常用的制备方法之一。
2. 化学法化学法的制备过程主要是通过化学反应的方式使不同种类的金属在反应过程中形成复合材料。
这种方法的基本过程就是将两种或以上的金属离子在溶液中进行化学反应，生成金属复合材料。
化学法制备的复合材料具有较高的强度和稳定性，但其复杂性较大，成本也较高。
二、金属复合材料的应用金属复合材料在工业生产和国民经济中有着广泛的应用。
1. 航空航天领域因为金属复合材料具有高强度、耐腐蚀、抗疲劳等特性，能够有效减轻飞行器的重量、提高其寿命和安全性能，所以在航空航天领域应用非常广泛。
常见的应用有飞机的机翼、起落架、加油管道等部件，还可以用于航天装备中的尾翼、燃气轮机叶片等。
2. 汽车制造金属复合材料可以大大提高汽车的性能，优化车辆结构。
例如，在发动机部件中使用金属复合材料可以提高发动机的功率和效率、延长使用寿命；在轮毂、车身等部件中使用金属复合材料可以减轻车辆重量，提升车辆加速性能和燃油经济性等。
3. 电子通讯金属复合材料在电子通讯领域也有着广泛的应用。
例如，在光纤通讯领域，可以使用金属复合材料制造光学器件；在半导体制造中使用金属复合材料可以改善电子的导电性和热传导性等。
金属基复合材料的制备技术研究
金属基复合材料的制备技术研究金属基复合材料是一种高强度、高刚性、高温耐受性、耐腐蚀能力强的新型材料，具有广泛的应用前景。
它由金属基体和非金属纤维（如陶瓷、碳纤维等）或颗粒（如氧化铝、碳化硅等）构成，通过特定的制备工艺进行制备。
本文将重点介绍金属基复合材料的制备技术研究。
一、金属基复合材料的组成及优点金属基复合材料一般由金属基体和非金属增强相组成。
金属基体常用的有铝合金、钛合金、镁合金等，而非金属增强相则包括碳纤维、陶瓷颗粒等。
金属基复合材料的优点主要体现在以下几个方面：1、高强度。
金属基复合材料由金属基体和非金属增强相构成，非金属增强相的高强度和高刚性可有效增加材料的强度和刚性。
2、高温耐受性。
由于非金属增强相的高温稳定性和耐腐蚀性，金属基复合材料在高温和腐蚀环境下也能保持较好的性能。
3、低密度。
金属基复合材料的密度比钢等传统材料低，可在减轻结构部件质量的同时提高整体性能。
二、金属基复合材料的制备方法1、粉末冶金法粉末冶金法是一种将金属粉末和非金属增强相粉末混合，利用化学反应、压制和热处理等过程制备复合材料的方法。
这种方法可以制备出大面积的复合材料，比较适用于制备方形、平板等简单形状的零部件和高强度大尺寸结构部件。
2、化学气相淀积法化学气相淀积法是一种在高温和低压环境下，将金属和非金属增强相通过化学反应沉积在基体表面上的制备方法。
这种方法可以制备出与基体粘附性好，表面质量高的复合材料，适用于生产制备注塑喷涂、镀层等小尺寸零件。
3、熔体浸渍法熔体浸渍法是一种将金属基体放入非金属增强相的熔体中，在高温和低压条件下使两者充分融合的方法。
这种方法可以制备出复合材料的整体性更好，且可制造出各种形状的复合材料，适用于制备大型特殊形状的复合材料。
三、金属基复合材料的应用领域金属基复合材料具有很强的机械性能和良好的高温耐受性、耐腐蚀性等特点，广泛应用于航空航天、船舶、汽车、化工、电子、机械等领域。
其中，航空航天领域是金属基复合材料的主要应用领域之一，主要用于制造发动机高压涡轮叶片、气动外壳等部件。
金属基复合材料的制备方法及发展现状
金属基复合材料的制备方法及发展现状赵鹏鹏;谭建波【摘要】金属基复合材料具有较高的比强度和比刚度,广泛用于军事、航天等领域,其研究和发展受到了各行各业,尤其是重工业产业的密切关注.介绍了金属基复合材料的研究历史和发展现状,根据基体类型和增强相形态对其进行了分类.常见的金属基复合材料制备方法包括粉末冶金法、铸造凝固成型法(搅拌铸造法和挤压铸造法)、喷射成型法和原位复合法,重点介绍了粉末冶金法和铸造凝固成型法.指出了现阶段金属基复合材料发展需解决成本偏高、工艺复杂、分布不均匀、高温下易发生界面反应及偏聚等问题.%Due to their high specific strength and high specific stiffness,metal matrix composites are widely used inmilitary,spaceflight,etc.,and the research and development of which has been widely concentrated,especially in heavy industry.The research history and development status of metal matrix composites are introduced,andthe classification of metal matrix composites is given according to the types of the matrix and the morphology of the reinforcing phase.The common methods for the preparation of metal matrix composites include powder metallurgy,casting solidification molding (stir casting and squeeze casting),spray forming and in situ compounding.The powder metallurgy method and casting solidification forming method are mainly introduced.The problems that need be solved for the development of metal matrix composites including high cost,complicate craft,uneven distribution,and incident surface reaction and segregation under high temperature are pointed out.【期刊名称】《河北工业科技》【年(卷),期】2017(034)003【总页数】8页(P214-221)【关键词】金属基复合材料;基体类型;增强相;粉末冶金法;挤压铸造【作者】赵鹏鹏;谭建波【作者单位】河北科技大学材料科学与工程学院,河北石家庄 050018;河北省材料近净成形技术重点实验室,河北石家庄050018;河北科技大学材料科学与工程学院,河北石家庄 050018;河北省材料近净成形技术重点实验室,河北石家庄050018【正文语种】中文【中图分类】TG146.4近些年来，由于一些高新技术的兴起，一些传统材料已无法满足多种产业对其比强度、比刚度等性能的要求。
金属基复合材料的制备及应用
金属基复合材料的制备及应用一、引言金属基复合材料，是指金属基体中添加其他高性能材料，形成的一种新型复合材料。
金属基复合材料具有高强度、高耐磨性、高温性能和导电性能好等优点。
本文将从制备及其应用两个方面分别进行阐述。
二、制备方法目前，金属基复合材料的制备方法主要分为机械法、粉末冶金法、热等静压法及热处理法等几种方法。
1.机械法机械法是把高性能材料加入到金属水泥（搪瓷）中，将其剪切和挤出，形成具有高强度和高导热性的复合材料。
这种方法操作简单，但是强度相对较低。
现在已经很少应用。
2.粉末冶金法粉末冶金法是将高性能材料的粉末与金属粉末混合，进而放入压制模具内进行压制，最后通过热处理得到金属基复合材料。
其精度高、性能稳定，但制备周期较长。
3.热等静压法热等静压法是将高性能陶瓷、纳米粒子及金属混合制粉末分布于金属粉末中，然后通过等静压加工形成复合材料。
其优点是即使是对一些易反应的材料也能热压成型，并且制品光整度好。
但采用这种方法制备的复合材料的强度与轻便型材相比还存在差距。
4.热处理法热处理法是指将高温稳定性好的有色金属及其合金经过热处理后，再经过冷加工以及添加高强度材料，如 SiC，WC 等制成复合材料。
这种方法制备出的复合材料强度较高，且成本较低。
三、应用领域金属基复合材料在工业生产中占有着重要的地位。
下面列举几个常见的应用领域：1.航空领域金属基复合材料在航空领域中应用最为广泛。
由于其高强度、高温性能以及耐腐蚀性，使得它不仅可以制造一个很轻的结构，还可以提高发动机的效率。
2.制造业金属基复合材料广泛应用于制造业生产中，例如汽车制造、机械制造等。
这是因为它可以提高产品的强度及抗性能，同时减少产品重量，节约原材料。
3.核能领域金属基复合材料在核反应堆内作为结构材料，成为了当前研究的重点方向之一。
它的高温性能以及良好的耐辐射性能为核能领域的发展提供了广阔的空间。
4.电子领域金属基复合材料电导率高，散热性能优良，因此广泛用于电子产品的外壳材料、散热片等方面的制造。
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金属基复合材料制备方法及应用摘要：金属基复合材料是以金属或合金为基体，并以纤维、晶须、颗粒等为增强体的复合材料。
其特点在力学方面为横向及剪切强度较高，韧性及疲劳等综合力学性能较好，同时还具有导热、导电、耐磨、热膨胀系数小、阻尼性好、不吸湿、不老化和无污染等优点。
按金属或合金基体的不同，金属基复合材料可分为铝基、镁基、铜基、钛基、高温合金基、金属间化合物基以及难熔金属基复合材料等。
由于这类复合材料加工温度高、工艺复杂、界面反应控制困难、成本相对高，应用的成熟程度远不如树脂基复合材料，应用范围较小。
但金属基复合材料除了和树脂基复合材料同样具有高强度、高模量外，它能耐高温，同时不燃、不吸潮、导热导电性好、抗辐射。
是令人注目的复合材料。
关键字：金属基复合材料制备方法应用1.复合材料的定义复合材料的定义：复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。
复合材料既可保持原材料的某些特点，又能发挥组合后的新特征，它可以根据需要进行设计，从而最合理地达到使用要求的性能。
2.金属基复合材料的基本特点2.1优点：高比强度和高比模量，耐高温性好，导电导热，热膨胀系数小，尺寸稳定性好，耐磨性与阻尼性好，不吸湿、不老化、无放气污染。
2.2缺点：制造困难，难于形成理想的界面，加工困难，价格昂贵。
3.金属基复合材料的分类金属基复合材料按组织形态可分为宏观组合型和微观强化型两类；根据复合材料的基体不同可以分为刚基、铁基、铝基、镁基复合材料等；按增强相形态的不同可分为颗粒增强复合材料、晶须或短纤维金属复合材料及连续纤维增强金属基复合材。
4.金属基复合材料制备工艺方法的分类由于金属材料熔点较高，同时不少金属对增强体表面润湿性很差加上金属原子在高温状态下很活泼，易与多种增强体发生反应，所以金属基复合材料的复合工艺比较复杂和困难，这也是金属基复合材料的发展受到制约的主要原因。
4.1粉末冶金复合法粉末冶金复合法基本原理与常规的粉末冶金法相同，包括烧结成形法，烧结制坯加塑法加成形法等适合于分散强化型复合材料(颗粒强化或纤维强化型复合材料)的制备与成型。
该方法在铝基复台材料的制备方面应用较广，但其主要缺点是基体金属与强化颗粒的组合受限制。
原因有二方面：①强化颗粒与熔体基本金属之间容易产生化学反应．如4Al+3SiC→Al4C3+3Si；②强化颗粒不易均匀分散在铝合金一类的台金熔傩中。
这是由于陶瓷颗粒与铝合盒的润醌性较差所致。
另一个问题是陶瓷颗粒容易与溶质原子一起在枝晶间产生偏析。
粉末冶金复合法的工艺主要优点是：基体金属或合金的成分可自由选择，基体金属与强化颗粒之间不易发生反应；可自由选择强化颗粒的种类、尺寸，还可以多种颗粒强化；强化颗粒添加量的范围大；较容易实现颗粒均匀化。
但缺点是：工艺复杂、成本高；制品形状、尺寸受限制；微细强化颗粒的均匀分散困难；颗粒与基体的界面不如铸造复合材料等。
4.2铸造凝固成型法铸造凝固成型法是在基体金属处于熔融状态下进行复合。
主要方法有搅拌铸造法、液相渗和法和共喷射沉积法等。
铸造凝固成型铸造复合材料具有工艺简单化、制品质量好等特点，工业应用较广泛。
4.2.1原生铸造复合法原生铸造复合法(也称液相接触反应合成技术，Liquid Contact Reaction:LCR）是将生产强化颗粒的原料加到熔融基体金属中，利用高温下的化学反应强化相，然后通过浇铸成形。
如TiB强化铝基复合材料原生复合法的化学反应是：2B+Ti+Al→TiB2+AI。
这种方法的特点是颗粒与基体材料之间的结合状态良好，颗牲细小(0．25~1．5µm)均匀弥散，含量可高达40％，故能获得高性能复合材料。
常用的元素粉末有钛、碳、硼等，化合物粉末有Al2O3、TiO2、B2O3等。
该方法可用于制备Al基、Mg基、Cu基、Ti基、Fe基、Ni基复合材料。
强化相可以是硼化物、碳化物、氯化物等。
4.2.2搅拌铸造法搅拌铸造法也称掺和铸造法，是在熔化金属中加人陶瓷颗粒，经均匀搅拌后浇入铸摸中获得制品或二次加工坯料，此法易于实现能大批量生产，成本较低。
该方法在铝基复合材料的制备方面应用较广，但其主要缺点是基体金属与强化颗粒的组合受限制。
原因有两方面：1.强化颗粒与熔体基本金属之间容易产生化学反应，如：4Al+3SiC→Al4C3+3Si；②强化颗粒不易均匀分散在铝合金一类的合金熔体中，这是由于陶瓷颗粒与铝台金的润滑性较差。
另一个问题是陶瓷颗粒容易与溶质原子一起在枝晶间产生偏析。
4.2.3半固态复合铸造法半固态复合铸造法是从半固态铸造法发展而来的。
通常金属凝固时，初生晶以枝晶方式长大，固相率达0.2％左右时枝晶就形成连续网络骨架，失去宏观流动性。
如果在液态金属从液相到固相冷却过程中进行强烈搅拌则使树枝晶网络骨架被打碎而保留分散的颗粒状组织形态，悬浮于剩于液相中，这种颗粒状非枝晶的微组织在固相率达0．5％～0．6％仍具有一定的流变性。
液固相共存的半固态合金因具有流变性，可以进行流变铸造；半固态浆液同时具有触变性，可将流变铸锭重新加热到固、液相变点软化，由于压铸时浇口处及型壁的剪切作用，可恢复流变性而充满铸型。
强化颗粒或短纤维强化材料加入到受强烈搅拌的半固态合金中，由于半固态浆液球状碎晶粒对添加颗粒的分散和捕捉作用，既防止颗粒的凝聚和偏析，又使颗粒在浆液中均匀分布，改善了润湿性并促进界面的结合。
4.2.4含浸凝固法含浸凝固法是一种将预先制备的含有较高孔隙率的强化相成形体含浸于熔融基体金属之中，让基体金属浸透预成型体后，使其凝固以制备复合材料的方法。
有加压含浸和非加压含浸两种方法。
含浸法适合于强化相与熔融基体金属之间润湿性很差的复合材料的制备。
强化相含量可高达30％～80％；强化相与熔融金属之间的反应得到抑止，不易产生偏折。
但用颗粒作强化相时，预成形体的制备较困难，通常采用晶须、短纤维制备预成形体。
熔体金属不易浸透至预成形体的内部，大尺寸复合材料的制备较困难。
4.2.5离心铸造法广泛应用于空心件铸造成形的离心铸造法，可以通过两次铸造成型法成形双金属层状复合材料，此方法简单，具有成本低、铸件致密度高等优点，但是界面质量不易控制，难以形成连续长尺寸的复合材料。
4.2.6加压凝固铸造法该方法是将金属液浇注铸型后，加压使金属液在压力下凝固。
金属从液态到凝固均处于高压下，故能充分浸渗，补缩并防止产生气孔得到致密铸件。
铸、锻相结合的方法叉称挤压铸造、液态模锻、锻铸法等。
此法最适合复杂的异型MMCs。
加压凝固铸造法可制备较复杂的MMCs零件，亦可局部增强。
由于复合材料易在熔融状态下压力复合，故结合十分牢固，可获得力学性能很高的零件。
这种高温下制成的复合坯，二次成型比较方便，可进行各种热处理，达到对材料的多种要求。
4.2.7热浸镀与反向凝固法热浸镀与反向凝固法都是用来制备连续长尺寸包覆材料的方法。
热浸镀主要用于线材的连续镀层，主要控制通过镀层区的长度和芯线通过该区的速度等。
反向凝固法是利用薄带作为母带，以一定的拉速穿过反向凝固器，由于母带的速度远远低于熔融金属的速度，在母带的表面附近形成足够大的过冷度，熔融金属以母带表面开始凝固生长，配置在反向凝同器上方的一对轧辊，同时起到拉坯平整和焊合的作用。
4.2.8真空铸造法用此法是先将连续纤维缠绕在绕线机上，用聚甲丙烯酸等能分解的有机高分子化合物方法制成半固化带，把预成型体放人铸型中，加热到5o0℃使有机高分子分解。
铸型的一端浸入基体金属液，另一端抽真空，将金属液吸人型腔浸透纤维。
4．3 喷射成形法喷射成形叉称喷射沉积(Spray Forming)，是用惰性气体将金属雾化成微小的液滴，并使之向一定方向喷射，在喷射途中与另一路由惰性气体送出的增强微细颗粒会合，共同喷射沉积在有水冷衬底的平台上，凝固成复合材料。
凝固的过程比较复杂，与金属的雾化情况、沉积凝固条件或增强体的送人角有关，过早凝固不能复合，过迟的凝固则使增强体发生上浮下沉而分布不匀，这种方法的优点是工艺快速，金属大范围偏析和晶粒粗化可以得到抑制，避免复合材料发生界面反应，增强体分布均匀。
缺点是出现原材料被气流带走和沉积在效应器壁上等现象而损失较大，还有复合材料气孔率以及容易出现的疏松。
利用喷射成形原理制备工艺有添加法(inert spray form—ing)和反应法(reactive spray forming)两种。
反应喷射沉积法是使强化陶瓷颗粒在金属雾或基体中自动生成的方法。
Lawly等人[8]采用含氧5％～12％的氮气，将Fe—Al[(w(A1)=2％]熔雾合金雾化，使其生成Al获得非常细小的Al20 弥散强化铁基复合材料的预成形体。
4．4 叠层复合法叠层复合法是先将不同金属板用扩散结合方法复合，然后采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。
4．5 原位生成复合法原位生成复合法也称反应合成技术[1]，最早出现于1967年前用SHS法合成TiB:／Cu功能梯度材料的研究中[2]。
金属基复合材料的反应合成法是指借助化学反应，在一定条件下在基体金属内原位生成一种或几种热力学稳定的增强相的一种复合方法。
这种增强相一般为具有高硬度、高弹性模量和高温强度的陶瓷颗粒，即氧化物、碳化物、氯化物、硼化物、甚至硅化物，它们往往与传统的金属材料，如Al、Mg、Ti、Fe、cu等金属及其合金，或(NiTi)、(AITi)等金属间化合物复合，从而得到具有优良性能的结构材料或功能材料[3]。
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[2]。
4.5.1 直接氧化(DIMON)法直接氧化法是由氧化性气体在一定工艺条件下使金属合金液直接氧化形成复合材料。
通常直接氧化法的温度比较高，添加适量的合金元素如Mg、Si等，可使反应速度加快。
这类复合材料的强度、韧性取决于形成粒子的状态和最终显微组织形态。
南于形成的增强体可以通过合金化及其反应热力学进行判断，因此可以通过合金化、炉内气氛的控制来制得不同类型增强体的复合材料。
4.5.2 放热弥散(XD)法放热弥散复合技术(Exothermic Dispersion)的基本原理是将增强相反应物料与金属基粉末按一定的比例均匀混合，冷压或热压成型，制成坯块，以一定的加热速率加热，在一定的温度下(通常是高于基体的熔点而低于增强相的熔点)保温，使增强相各组分之间进行放热化学反应，生成增强相。