铝、镁、钛、铜合金及金属间化合物合金是目前应用广泛、发展迅速的轻金属合金。用其制成的各种高比强度、高比模量的轻型结构件广泛地应用于航天、航空和汽车工业等领域。

铝基复合材料具有轻质、高强、高韧性、导热性较好的性能特点，且铝基复合材料适用的制备方法多，易于塑性加工，制造成本低。与铝基复合材料相比，镁基复合材料最大的优点是质量更轻，多用于航天、空间等对构件质量有严格要求的高技术领域。铜的导电性、导热性和塑性在金属中名列前茅，属于廉价金属，但在铜中加入增强体可提高其强度、刚度、耐热性和降低热膨胀系数，所以铜基复合材料有良好的导热性可有效地传热散热，能减少构件受热后产生的温度梯度，主要用于电力工业和半导体工业。铝基复合材料在温度高于 300℃后，其强度迅速下降，极限工作温度约350℃，相比之下，钛基复合材料比铝基复合材料有更高的耐热性，但成本明显高于铝基复合材料，因此，钛基复合材料应用领域主要集中于飞行器及发动机的耐热零部件。另有一类主要用于高温作业轻质高强结构件方面的金属间化合物基复合材料，此类复合材料具有轻质、高温性能高的特点，故被选用在发动机等高温零部件上，可大幅度提高发动机的性能和效率。通常金属间化合物基复合材料的增强体有SiC、TiB2、TiC 颗粒等，常见的基体有NiAl、TiAl。

金属基复合材料的增强体是一些不同几何形状的金属或非金属材料。目前，其增强相已有很多，重要的有氧化铝纤维、硼纤维、石墨(碳)纤维、SiC 纤维、SiC 晶须；颗粒型的有 SiC、碳化硼、图化钛等；丝状的有钨、铍、硼、钢等。金属基复合材料按其增强材料的几何形态可划分为以下几类。

1，连续纤维增强金属基复合材料

纤维增强金属基复合材料是利用无机纤维(或晶须)及金属细线等增强金属得到质量轻且强度高的材料，纤维直径从 3～150μm(晶须直径小于 1μm)，纵横比(长度／直径)在102以上。在现有的各种类型增强体中，高性能连续纤维具有最明显的增强效果和更高的强度及刚度。连续纤维增强复合材料具有明显的各向异性，但连续纤维增强复合材料的复合和加工工艺独特、复杂、不易掌握和控制，因此该类复合材料的制造成本很高。连续纤维增强金属基复合材料主要用于较少考虑成本的航天、航空等尖端技术领域。

2，短纤维增强金属基复合材料

作为金属基复合材料增强体的短纤可分为天然纤维制品和短切纤维。天然纤维主要是一些植物纤维和菌类纤维索等，长度一般为35～150 mm；短切纤维一般是由连续纤维(长纤维)切割而成，长度1～ 50 mm，用于金属基复合材料短纤维增强体的材料主要有Saffil－Al2O3、Al2O3－SiO2、SiC 等。短纤维增强金属基复合材料成本比连续纤维增强金属基复合材料低得多，与基体合金相比，短纤维增强金属基复合材料具有较高的比强度、比刚度和高耐磨性，其各向异性要远远小于连续纤维增强复合材料。短纤维增强金属基复合材料中增强体的体积分数一般不超过30％。主要用于汽车行业、电力行业等。

3，晶须增强金属基复合材料

晶须是指在特定条件下以单晶的形式生长而成的一种高纯度纤维，其原子排列高度有序，几乎不含晶界位错等晶体结构缺陷，有异乎寻常的力学性能。作为金属基复合材料的增强体使用的晶须使用做多、性能较好的是 SiC、SiN4 晶须，成本最低的是Al2O·3 B2O3 晶须。与连续纤维增强金属基复合材料相比，其各向异性极小；与短纤维增强复合材料相比，晶须增强复合材料的性能更高；而晶须在复合材料中的体积分数一般不超过 30％，主要用于航空航天等高新技术领域，如飞机架构、推杆加强筋等。

3，颗粒增强金属基复合材料

颗粒增强金属基复合材料是利用颗粒自身的强度，其基体起着把颗粒组合在一起的作用，颗粒平均直径在1μm 以上，强化相的容积比可达90％。常用作金属基复合材料增强体的颗粒主要有：SiC、Al2O3、TiC、TiB2、NiAl、Si3N4 等陶瓷颗粒，以及石墨颗粒、甚至金属颗粒。颗粒增强金属基复合材料是各向同性、颗粒价格最低、来源最广、复合制备工艺多样、最易成形和加工的复合材料。在各种金属基 复合材料中，颗粒增强金属基复合材料的使用范围最广，不仅包括航空、航天及尖端军事领域，还适用于交通运输工具、微电子、核工业等商业应用。

4，混杂增强金属复合材料

对上述四种单一的增强形式进行有机的组合就形成了混杂增强。增强体的混杂组合可分为三种：颗粒－短纤维(或晶须)、连续纤维－颗粒、连续纤维－连续纤维。在短纤维或晶须的预制件中，易出现增强 的粘结、团聚现象，颗粒的混入可以解决这一问题。与单一的增强金属基复合材料相比，可以大幅度提高材料的横向强度，改善材料的力学性能。