Kompozyt metalowy to materiał wytworzony przez człowieka, którego komponentami są: osnowa, będącej metalem oraz wzmocnienia. Fazy nie rozpuszczają się w sobie całkowicie a powstały kompozyt ma właściwości różne (lepsze lub inne) niż każdy z komponentów z osobna. Wszystkie komponenty występują w całej objętości kompozytu.

Wiązanie metaliczne polega na uwspólnianiu elektronów walencyjnych między atomami tworzącymi wiązanie. W wyniku czego elektrony tworzą tzw. Chmurę elektronową która otacza kationy metalu.

Własności : Dobra przewodniość elektryczna, Duża wytrzymałość mechaniczna, Wysoka temperatura topnienia, Kowalność, Duży współczynnik rozszerzalności cieplnej

Osnowę tych materiałów stanowią monolityczne żelazo i jego stopy, stopy niklu, metale i stopy nieżelazne, głównie aluminium, magnez, miedź, srebro, cyna, ołów, tytan, intermetale (Ni₃Al, NiAl, Ti₃Al, TiAl, MoSi₂) a także żarowytrzymałych nadstopów.

Fazy wzmacniające Wzmacniane są włóknami borowymi, węglikowymi, tlenkowymi i wolframowymi w postaci ciągłej, zwykle o udziale objętościowym 10 – 70% w materiale kompozytowym, wytwarzanym oprócz materiałów o takiej samej osnowie wzmacnianych włóknami nieciągłymi.

Cząsteczki zbrojące – związki chemiczne typu tlenków (SiO₂, Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂), węglików (SiC, TiC), grafitu, mikki. Wielkość stosowanych cząsteczek waha się w granicach od kilku do kilkuset mikrometrów. Udział objętościowy cząsteczek może przekraczać 25%, a dla niektórych układów dochodzi do 60%.

Włókna – stosuje się włókna metalowe (stalowe z stali chromowo-niklowej, wolframowe, molibdenowe, berylowe, tytanowe), ceramiczne (włókna szklane, węglowe, borowe, włókna z węglika krzemu oraz tlenku glinu), tworzyw sztucznych (włókna poliaramidowe-kevlar, włókna polietylenowe oraz whiskersy – włókna monokrystaliczne).
Włókna zbrojące kompozyty posiadają średnicę poniżej 100 um i znaczną długość.

Techniki wytwarzania - Odlewanie zawiesinowe, Sposoby odlewania z zastosowaniem ciśnienia zewnętrznego, inne sposoby wytwarzania

Kompozyty in situ

1. Reakcje w układzie ciecz- gaz

2. Reakcje w układzie ciecz- ciało stałe

3. Reakcje w mieszaninach solnych

4. Bezpośrednie reakcje utleniania/ azotowania

5. Reaktywne formowanie natryskowe

6. Samorozwijająca się synteza wysokotemperaturowa

7. Reakcje w układzie ciecz- ciecz

8. Reaktywna synteza plazmowa

Reakcje w układzie ciecz- gaz: inicjacja powstawania zbrojenia polega na wtryskiwaniu gazu do reaktywnego ciekłego stopu, najczęściej na bazie metali nieżelaznych. Wysokotemperaturowa rozdrobniona faza zbrojąca tworzy się wskutek reakcji gazu z rozpuszczonymi dodatkami stopowymi.

Kompozyty wytwarzane metodą metalurgii proszków

Sproszkowany stop aluminiowy miesza się z whiskersami lub cząsteczkami Sic. Następnie mieszanina proszkowa jest prasowana na gorąco. Gotowe wyroby mają masę od 1.5 do 100 kg. Zastosowanie cząsteczek sprzyja izotropowości otrzymywanego kompozytu, obecność whiskersów w strukturze powoduje pewne ukierunkowanie właściwości.

Zwykle w materiałach kompozytowych takie właściwości jak odporność na kruche pękanie i plastyczność kontrolowane są przez skład chemiczny stopu osnowy i jego specyfikację strukturalną, moduł sprężystości i wytrzymałość na rozciąganie- przez zbrojenie.

Metody bezpośrednie: Przykłady przygotowania wsadów warstwowych do walcowania na gorąco: 1-folia osnowy, 2-włókno zbrojące, 3-włókno z materiału osnowy

Metody pośrednie: Różne sposoby łączenia włókna z ciekłą osnową, a) zasysanie kapilarne, b) wykorzystanie ciśnienia, c) wykorzystanie próżni; 1-włókna, 2-ciekła osnowa, 3-element grzewczy, 4-rura, 5-zamknięcie folią

Zalety materiałów kompozytowych o osnowie metalicznej:

+Możliwość kształtowania własności według określonych potrzeb i kryteriów.

+Własności wyższe od materiałów wchodzących w skład kompozytu.

+ Wysoka wytrzymałość na pełzanie.

+Wysoki wskaźnik żarowytrzymałości.

+ Wysoki wskaźnik żaroodporności (kompozyty In situ na bazie niklu i kobaltu).

+ Istnieją materiały mogące pracować jakiś czas nawet

w temperaturze bliskiej temperaturze topnienia osnowy.

+ Wysoka odporność na ścieranie (kompozyty ślizgowe).

+Obniżony współczynnik tarcia

+ Stabilność radiacyjna