Металлические матрицы

В композитах с металлической матрицей сочетаются достоинства конструкционных металлических материалов с достоинствами композитов вообще. Для них характерны высокие значения прочностных характеристик и модулей упругости. Эти материалы сохраняют стабильность своих характеристик в более широких температурных интервалах, чем материалы с полимерными матрицами. Они обладают также высокой тепло- и электропроводностью, малой чувствительностью к поверхностным дефектам.

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы представляют собой матрицу из чистого металла или сплава, в которой равномерно распределены на заданном расстоянии одна от другой частицы упрочняющей фазы размером менее 0,1 мкм. В качестве упрочняющей фазы применяются дисперсные частицы оксидов, карбидов, нитридов, боридов и др. тугоплавких соединений. Примеры: Al-частицы Al2O3, Ni-TiC, Cr-MgO, Mo-TiC, Mo-ZrC, Mo-HfC и др.

Псевдосплавы - это композиционные материалы, состоящие из двух или более металлоподобных фаз, не взаимодействующих или слабо взаимодействующих между собой. (Металлоподобные фазы – это все карбиды, нитриды, бориды, т.е. тугоплавкие соединения. Они имеют свойства металлов – электропроводность, теплопроводность и др.) Псевдосплавы могут иметь матричную или каркасную структуру. Примеры: Fe-Pb, Fe-Mg, W-Cu и др.

При изготовлении металлических композиционных материалов в качестве матрицы применяют алюминий, титан, магний, медь, никель, кобальт и другие материалы.

Алюминий, а также деформируемые и литейные сплавы на его основе наиболее часто применяются при изготовлении композитов. Алюминий используется при получении композитов как жидко-, так и твердофазными методами. При изготовлении композициов материалов твердофазными способами широко применяют деформируемые алюминиевые сплавы. Достоинства деформируемых алюминиевых сплавов: малая плотность, высокий уровень механических свойств, высокая технологическая пластичность.