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(xué)性能，克服了樹脂基復(fù)合材料在宇航領(lǐng)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(shù)研究開發(fā)的重要領(lǐng)域。由于金屬基復(fù)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(dāng)前研究和開發(fā)的熱點。
金屬基復(fù)合材料除力學(xué)性能優(yōu)異外，還具有某些特殊性能和良好的綜合性能，應(yīng)用范圍廣。此外，金屬基復(fù)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(fù)合材料。鋁、鎂、鈦、銅合金及金屬間化合物合金是目前應(yīng)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(jié)構(gòu)件廣泛地應(yīng)用于航天、航空和汽車工業(yè)等領(lǐng)域。目前，國內(nèi)外學(xué)者研究的金屬基復(fù)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(fù)合材料首先作介紹。
①鋁基復(fù)合材料
這是在金屬基復(fù)合材料中應(yīng)用最廣的一種。由于鋁合金基體為面心立方結(jié)構(gòu)，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(yīng)用創(chuàng)造了有利的條件。在制造鋁基復(fù)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(fù)合材料的性能需要來決定。
②鎳基復(fù)合材料
這種復(fù)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(fù)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(fù)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(jié)果。
③鈦基復(fù)合材料
鈦比任何其他的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)來說，當(dāng)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(jié)構(gòu)設(shè)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(fù)合材料基體結(jié)合時的潤濕性較好，并且增強體的物理、化學(xué)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(yīng)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(fù)合材料應(yīng)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(fù)合材料按照增強體可分為連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料、非連續(xù)增強金屬基復(fù)合材料、層狀復(fù)合材料和自生增強復(fù)合材料等。
以下簡要討論按增強體分類的各種類型復(fù)合材料的特點。
①連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料
連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)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(fù)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(shè)計組合，可獲得各種高性能。在纖維增強金屬基復(fù)合材料中纖維具有很高的強度、模量，是復(fù)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(fù)合材料構(gòu)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(shè)計使用時應(yīng)充分考慮。由于原材料連續(xù)纖維價格昂貴，制造工藝復(fù)雜、成本很高，阻礙了它們的實際應(yīng)用。
②非連續(xù)增強金屬基復(fù)合材料
非連續(xù)增強金屬基復(fù)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(fù)合材料。在此類復(fù)合材料中金屬基體仍起著主導(dǎo)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(xué)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(nèi)生(insitu)兩種。外加增強的金屬基復(fù)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(nèi)生增強的金屬基復(fù)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(xué)反應(yīng)，在金屬基體內(nèi)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(fù)合材料相比，內(nèi)生增強的金屬基復(fù)合材料具有如下特點。
a.增強體是從金屬基體中原位形核、長大的熱力學(xué)穩(wěn)定相，因此，增強體表面無污染，避免了與基體相容性不良的問題，且界面結(jié)合強度高。
b.通過合理選擇反應(yīng)元素（或化合物）的類型、成分從其反應(yīng)性可有效地控制原位生成增強體的種類、大小、分布和數(shù)量。
c.省去了增強體單獨合成、處理和加入等工序，因此其工藝簡單，成本較低。
d.從液態(tài)金屬基體中原位形成增強體的工藝，可用鑄造方法制備形狀復(fù)雜、尺寸較大的近凈成形構(gòu)件。
e.在保證材料具有較好的韌性和高溫性能的同時，可較大幅度地提高材料的強度和彈性模量。
綜上所述，非連續(xù)增強金屬基復(fù)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(yīng)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(yīng)用前景。
③層狀（層板）復(fù)合材料
層狀（層板）復(fù)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(fù)排列的高強度高模量片層狀增強體的復(fù)合材料。由于層狀（層板）復(fù)合材料是將兩種或兩種以上優(yōu)化設(shè)計和選擇的層板相互完全黏結(jié)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(dǎo)熱、導(dǎo)電性、高阻尼等性能特點。層板復(fù)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(fù)合材料、金屬一聚合物層板復(fù)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(yīng)用。
④自生增強復(fù)合材料
在金屬基體內(nèi)通過反應(yīng)、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(fù)合材料。包括反應(yīng)自生和定向自生、大變形。
①結(jié)構(gòu)復(fù)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(gòu)件。
②功能復(fù)合材料
以高導(dǎo)熱、導(dǎo)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(fù)合材料
智能復(fù)合材料是一類基于仿生學(xué)概念發(fā)展起來的高新技術(shù)材料，它實際上是集成了傳感器、信息處理器和功能驅(qū)動器的新型復(fù)合材料。