金属基复合材料
金属基复合材料范文第1篇
关键词：金属基复合材料；网状陶瓷增强体；润湿性；泡沫陶瓷；铸造方法 文献标识码：A
中图分类号：TB331 文章编号：1009-2374（2015）23-0070-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.23.036
网状陶瓷增强金属基复合材料的制备是采用铸造方法，以金属作为基体，以网络结构陶瓷骨架作为增强相，将金属液浇注到网络陶瓷的孔隙内部形成复合材料。此法制备的复合材料具有高耐磨性、高耐蚀性、高强度和高硬度等特点，是研究新型复合材料的一个新突破点。
1 研究现状
国内对网状陶瓷增强金属基复合材料的研究主要集中在Al和Mg等轻金属方面，而对钢铁等重金属的研究较少。耿浩然等制备了Si3N4网络结构陶瓷预制体骨架，然后利用无压浸渗理论制备出Si3N4/Mg复合材料、Si3N4/Al复合材料和Al2O3/Mg复合材料。以上网状陶瓷增强金属基复合材料的研究仅限于轻金属。邢宏伟等用挤压铸造法制备了三维网络SiC/铜合金基复合材料，结果发现，骨架孔径的减小有细化晶粒、减轻偏析和抑制铅的偏聚等作用。骨架的存在使锡均匀分散于复合材料网孔边缘SiC骨架表层附近的微小区域。张友寿等通过铸造法使金属液渗入粗颗粒陶瓷预制体间隙来获得金属陶瓷复合材料，但是对陶瓷颗粒的尺寸要求极为严格。李祖来等利用V-EPC法以陶瓷WC颗粒作为增强体，使用高碳铬铁粉末来调节WC颗粒的体积分数，制备出了表面质量好、尺寸精度高、耐磨性能高的表面复合材料。
由于连续网状陶瓷增强金属基复合材料的研究目前还处于起步阶段，国内外的相关报道比较少，如何将二者结合制成复合材料，开发具有良好的强韧性能和高的抗磨损性能的新型金属基复合材料是我们下一步工作研究的重点。
2 网状陶瓷的性能要求
作为金属基复合材料增强体的网状陶瓷预制体必须具有以下特点：陶瓷通孔率要高、强度要高、与金属基体要有良好的润湿性。
只有满足上述要求的泡沫陶瓷预制体才能用于金属基复合材料的制备。因此通常采用有机泡沫浸渍方法制备网状泡沫陶瓷该工艺，这是因为此制备方法工艺简单、成本低，而制得的泡沫陶瓷具有高气孔率和高通
孔率。
3 网状陶瓷增强金属基复合材料的制备方法
3.1 挤压铸造法
挤压铸造法是将一定量的液态金属直接浇入敞开的金属型型腔内，在一定时间内凸型以一定的压力和速度作用于液态金属上，使熔融或半熔融态的金属塑性流动和凝固结晶成形的加工过程。其优点是工艺简单、金属液易于填充到陶瓷网络内部、易于成型、成本低、复合材料性能好。
3.2 负压实型铸造法
此方法也叫消失模铸造法。即采用聚苯乙烯泡沫材料（EPC）把增强体网络陶瓷表面包围后，刷上涂料，晾干后待用。然后将模型埋入干砂中，震实后在负压状态下浇铸的一种新工艺，它可以获得精度高、质量好的铸件。这是因为浇铸过程中有负压的存在，保证了聚苯乙烯泡沫在真空下气化，使其在高温下气化产生的气体及时排放出去，避免了聚苯乙烯泡沫在铸渗工艺中产生的气孔和夹渣等缺陷，不仅显著改善了铸渗层的质量，而且提高了复合材料的结合强度。
4 影响复合材料制备工艺的因素
4.1 金属浇注温度
金属液最佳浇铸温度应高于液相线温度50℃左右。若过低的浇注温度会使金属液迅速降温、凝固，渗透能力变差，不能顺利进入陶瓷孔内，严重影响液态金属的充型和补缩。浇铸温度过高将导致金属熔液严重氧化，在陶瓷骨架内出现缩孔或疏松的缺陷，以至无法形成良好的复合材料。
4.2 铸造成型压力
金属液与网络陶瓷复合时，必须选择适宜的铸造压力。若铸造压力过小，则会出现渗透能力不足的现象，不能使金属液顺利填充到陶瓷网络的每个边角处；若铸造压力过大，金属液的渗透能力就增强，易出现黏砂的缺陷。另外，虽然在模样表面涂有涂料以防止黏砂，但如果负压过大，易使涂料脱落，导致铸件黏砂现象，因次必须选择合适的负压。
4.3 陶瓷孔径
由于钢液浇铸温度较高，所以对泡沫陶瓷的强度要求也高，避免浇铸过程中发生坍塌现象。对于制备的泡沫陶瓷，如果盲孔太多，所得开放连通孔隙率也不足以满足浸渍足够多的金属以制备金属基复合材料的需要。一般来说，为满足随后浸渍成金属基复合材料，要求连通孔率在80%～90%。如果孔隙率较小，金属液来不及扩散到陶瓷孔内部就凝固，得不到组织均匀的复合材料。
4.4 界面润湿性
界面是复合材料中普遍存在且非常重要的组成部分，是影响复合材料行为的关键因素之一。金属基复合材料性能的高低取决于基体和增强体之间的界面结合情况。在网状陶瓷增强的金属基复合材料中，基体和增强体都是承载体，要求强界面结合以充分发挥陶瓷的增强效果。
当前改善金属陶瓷界面润湿性的方法有很多种，常用的简要叙述如下：
4.4.1 添加合金元素。在复合材料中加入Li、Mg、Ca等与氧亲和力高的合金元素，可以明显提高金属液体与陶瓷增强相的润湿性。添加的合金元素起到两个作用：一是降低金属液和陶瓷增强体之间的表面张力；二是可发生有利的界面反应以增加润湿性。
4.4.2 化学镀铜。采用涂装工艺，将网络陶瓷表面电镀一层铜金属以增加陶瓷与金属基体的润湿性。陶瓷表面铜镀层可以提高固体的表面能，用新形成的金属/陶瓷界面代替原来结合性较差的界面，可以提高润湿性，增强界面结合强度。化学镀铜层的厚度也会对复合材料的性能产生一定的影响，因此对镀层厚度应控制在2～4μm。
此外，超声波清洗、对固体陶瓷进行加热处理、固体陶瓷表面覆膜等也是改善增强体与金属液润湿性的有效措施。
5 应用及展望
陶瓷增强金属基复合材料的耐磨性、耐高温性较强，而比弹性模量较低、零件重量较大，因此在耐磨材料、高温合金及工具材料等方面得到广泛的应用。而具有三维空间网络拓扑结构复合材料自身的优越性，使得具备优良高温性能、环保节能、高耐磨性、高强度的三维网络陶瓷增强金属基复合材料必将成为未来的发展
趋势。
参考文献
[1] 尧军平，王薇薇.网络陶瓷增强铝基复合材料的摩擦磨损特性[J].南昌航空工业学院学报（自然科学版），2002，16（2）.
[2] 董盼，汤涛，汤文明，等.双连续相SiC/Al复合材料压渗工艺初探[J].合肥工业大学学报，2001，24（2）.
[3] 耿浩然，王守仁，崔峰，等.网络结构陶瓷增强金属基复合材料的制备[J].济南大学学报，2005，19（2）.
[4] 邢宏伟，曹小明，胡宛平，等.三维网络SiC/Cu金属基复合材料的凝固显微组织[J].材料研究学报，2004，18（6）.
[5] 张友寿，夏露，黄晋.金属液渗流法制造铸铁/陶瓷复合材料的研究[J].Hot Working Technology，2005，（12）.
[6] 邢宏伟，曹小明，胡宛平，等.三维网络SiC/Cu金属基复合材料的凝固显微组织[J].材料研究学报，2004，18（6）.
金属基复合材料范文第2篇
关键词：先进高温材料； 研究现状； 发展趋势；
中图分类号：A715文献标识码： A
前言
高温材料已经成为先进材料中的优先发展方向, 材料在高温下的应用对航天技术领域具有极其重要的推动作用。以下就此进行了详细的论述。
一、高温合金材料分析
高温合金是指以铁、镍、钴为基, 能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。高温合金具有较高的高温强度, 良好的抗氧化和抗热腐蚀性能, 良好的疲劳性能、断裂韧性、塑性等。高温合金为单一奥氏体基体组织, 在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性, 且其合金化程度很高。就当今高温环境使用的高温合金来看, 镍基高温合金的使用范围远远大于铁基和钴基高温合金。较早的高温合金是在 80%Ni+ 20%Cr 合金基础上发展起来的锻造镍基高温合金 Nimonic80A, 通过添加少量的Ti 和 Al 来提高合金的蠕变断裂强度及抗高温氧化性能。镍基高温合金的发展最初是通过改变合金成分来提高合金的使用温度, 主要有两类: Ni- Cr-Al 系和Ni -Cr-Al-Ti- W-Mo-Ta 系合金。但随着发动机性能的不断提高, 镍基高温合金的使用温度已经接近极限, 用改变其合金成分来提高使用温度已非常困难。为了满足固体火箭发动机的使用要求, 高温合金的发展重点已由普通锻造和铸造高温合金发展为定向凝固高温合金和单晶高温合金, 并向弥散强化高温合金和纤维增强的高温合金发展。单晶高温合金已由第一代合金和第二代合金发展到含有 5% ~ 7% Re 的第三代单晶合金, 其工作温度已达到 1 204℃。
二、难熔金属材料分析
难熔金属( W、Mo、Ta、Nb 和 Zr 等) 及其合金, 由于具有熔点高、耐高温和抗腐蚀强等突出优点, 一直被列入重要航天材料之一, 应用领域涉及到固、液火箭发动机, 重返大气层的航天器,航天核动力系统等方面。钨具有非常高的熔点, 具有很好的抗烧损和抗冲刷能力, 常用作长时间工作的小型发动机的喉衬, 目前研究和使用较多的是钨渗铜材料, 由钨粉烧结成多孔钨骨架, 再经高温熔渗铜, 形成钨渗铜二元假合金。这种双组分金属复合结构部件在灼热的燃气流中工作时, 可使钨骨架结构中所渗透的铜熔融、汽化, 并从钨骨架中逸出。这种金属相变化需要吸收大量的热量而产生冷却效应, 加上铜良好的导热性, 使部件起到冷却降温效果, 以致部件可保持原有的工作特性而满足控制系统的要求。类似钨渗铜的高温材料还有钨渗银、钼渗铜等。
三、陶瓷材料分析
陶瓷具有高温强度高、熔点高、热稳定性好、热膨胀系数较小、抗氧化性好、密度低、硬度大、耐磨、资源丰富、价格低廉等特点。陶瓷的共价键结合结构在高温下具有按强度、刚度、硬度和耐磨性要求而调整结合的能力, 而且密度较低( 约为高温合金的 1/ 3) 。陶瓷的主要缺点是脆性大, 而且成形过程中内部会形成许多能引发破坏的微裂纹, 因而材料的强度分散系数很大,使用可靠性低, 所以改善韧性, 提高抗脆性断裂的能力, 是现在陶瓷研究的重点内容。
四、金属间化合物材料分析
金属间化合物具有作为高温结构材料的特殊优点, 许多金属间化合物的强度在一定的温度范围内随温度升高不是连续下降, 而是升高或保持不变。这种强度随温度升高而提高是一种反常的强度-温度关系,完全不同于传统金属材料的强度随温度升高不断下降的关系。这一发现推动了在金属间化合物形变特性和屈服强度反常温度关系方面新的理论模型和机制的研究。相比而言, 硅化物金属间化合物低温韧性虽然有些不足, 但高温下抗氧化性优异。在硅化物金属间化合物中,MoSi2基高温结构材料以其优异的综合性能而被认为是目前最有前途的材料。解决MoSi2低温韧性不足的主要途径有: 加入高熔点韧性增强剂, 如 Ti、Cr、Nb、Hf、Ta 和 W 等; 添加在热力学上与 MoSi2相容的陶瓷增强相如 SiC、Si3N4、ZrO2、Al2O3、TiB 和TiC; 通过加入 ZrO2, 利用其相变增韧作用来达到增韧效果; 还可同其他高熔点硅化物如Mo5Si3、WSi2和 NbSi2等进行合金化来提高性能。
五、金属基复合材料分析
金属基复合材料(MMC) 除了具有高的比强度和比刚度之外, 还像纯金属一样易成形和易连接, 具有可塑性、抗环境侵蚀, 以及在高温下能保持力学性能。根据基体材料的不同, 金属基复合材料分为铝基、钛基、镁基、铜基和高温合金基复合材料等。目前研制的金属基复合材料有连续纤维增强和非连续纤维增强两大类。
六、陶瓷基复合材料分析
陶瓷基复合材料( CMC) 的热稳定性、高刚度、高温强度和可接受的密度, 使它主要用于工作温度很高而又不冷却的固体火箭发动机和航天器轻重量结构。常用的陶瓷基体是氧化物、氮化物、碳化物; 增强材料可以是颗粒、晶须、纤维等, 但以长纤维效果最好, 如 C、Ai2O3、SiO2、SiC 等纤维。
七、梯度功能材料分析
所谓梯度功能材料, 是以计算机辅助设计为基础, 采用先进的复合材料, 使构成材料的要素( 组成、显微结构等) 沿厚度方向有一侧向另一侧连续的变化, 因而材料特性及功能也呈梯度变化的一种新型复合材料。梯度功能材料已经成为当前高温材料研究领域中的重要课题之一,在有些梯度功能材料中, 除了金属材料和陶瓷材料以外, 还有一个中间层, 主要为高强度的纤维( 如氧化锆、碳化硅纤维等) 和微粒( 如陶瓷或金属间化合物粉末, 碳粒或玻璃微粒等) 。目前研究用于高温材料的梯度功能材料体系主要有: SiC-C、TiB2- Cu、T iB2- Ni、W- Cu 和 Cu- B4C 等。
八、先进高温材料的发展趋势分析研究
1、将纳米技术引入先进高温材料的研究中, 先进高温材料经过纳米材料复合后, 强度韧性将会得到显著改进, 其高温力学性能尤其明显, 可望成为解决1 600℃以上先进高温材料的重要途径。
2、寻找更好的制备工艺, 减少制备周期及制备成本, 进一步提高材料的各项性能。
3、建立和完善先进高温材料各项性能指标的测试、表征技术和评价标准, 建立有关先进高温材料的数据库。
4、探索一些具有特殊性能的可应用于高温环境的新材料种类, 同时应研制容易制造和高温氧化环境中能重复使用的材料。
5、对于某些高温结构材料二次加工比较困难的问题, 同时为了降低陶瓷零件的制造成本, 需研究新的更经济的特种加工技术和近净成形加工工艺。
6、 研究整体结构的先进高温材料用来取代过去采用的一些复合结构, 达到减重的目的。
7、 将智能结构引入先进高温材料中, 研究和开发高温智能材料。
8、先进高温材料的应用研究也要大大加强, 同时应注意根据不同使用温度和环境合理选择不同的先进高温材料。
参考文献
金属基复合材料范文第3篇
生物医学材料是一类天然或人工材料，可单独或和药物一起制成，是对生物体进行诊断、治疗、修复和置换损坏组织、器官或增进其功能新型材料。此类材料研究是近30年来发展起来一门新兴交叉学科，随着材料科学、生命科学与生物技术发展，越来越多生物材料得到广泛应用，人们开始在分子水平上去认识材料和机体间相互作用，力求使无生命材料通过参与生物体生命组织活动，成为有生命组织一部分。具有生物活性，能引导和诱导相应细胞分化、增值以重建缺损组织形态，进而恢复相应功能，因此对材料功能提出新的挑战。由于各种炎症、损伤，尤其骨创伤事故频繁发生使得骨修复与骨替代材料成为该领域中研究重点。目前，用于骨缺损修复和骨组织工程材料主要包括人工合成材料、天然衍生材料和复合材料。人工合成材料包括医用金属材料、医用生物陶瓷等。天然衍生材料包括天然骨衍生材料和天然高分子材料以及天然珊瑚骨衍生材料。复合材料包括:金属/无机复合材料，无机/无机复合材料，有机/无机复合材料和有机/有机复合材料，广义上，组织工程骨也是一种复合材料。目前研究主要集中在金属基材料、陶瓷基复合材料等复合材料，本文就其中几种材料现状进行综述。
1 金属基材料
金属基材料由于具有与自然骨组织相适应物理机械性能及生物惰性材料而最早被用作骨替代材料。但随着临床研究不断深入，专家发现金属与骨结合仅仅是一种机械锁合方式，会产生磨损和成分扩散等，这种欠佳生物相容性、不可降解性及易腐蚀性等限制了它应用，尤其在低龄未发育完全患者矫形手术中应用［1］。表现在：①生长紊乱：金属植入物可能会引起儿童颅骨生长紊乱［2］。②二次手术：大的金属内植入物出现并发症时内植物需被取出。在儿童颌面外科，内植入物出现移位和限制颅骨生长时移植物必须取出。③应力屏蔽作用，常用金属的弹性模量与人体骨组织差别较大，比骨本身强度高很多的金属，它们经常带来应力遮挡效应，会导致骨缺损部位骨质疏松、骨萎缩及骨强度下降，且增加了骨和夹板断裂的风险，尤其在承重骨，从而引起愈合不良［3］。④感染：金属材料植入后会在材料周围形成较厚的生物膜［5］。生物膜为细菌生长提供保护环境，阻碍抗体和巨噬细胞对残留细菌的作用，并降低了抗生素敏感性，导致持续感染，这种感染在金属材料被取出后才能清除。⑤对细胞影响：钛合金为金属植入材料中生物相容性最好金属，虽然在使用钛合金时形成氧化膜可限制腐蚀，但钛颗粒还是可在植入物周围组织中聚集或在引流的淋巴结中出现。研究表明金属原子即使在未达毒性浓度时也会影响成骨细胞行为［6］。
为了克服这些不足，研究人员一直在努力寻求新的、更完善的骨替代材料来满足临床需要。
2 医用生物陶瓷材料
分为生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷两大类。生物惰性陶瓷主要有氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷两类。例如:高密度氧化铝(α一A1203)和ZrO2。生物活性陶瓷主要指磷灰石(AP)，包括羟基磷灰石(HA)和磷酸三钙T(CP)等。目前应用最多的是羟基磷灰石(hydorxypaatietHA)。
金属基复合材料范文第4篇
[关键词]材料 发展 金属材料 无机非金属材料 高分子材料
人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。 历史 上,材料被视为人类社会进化的里程碑。对材料的认识和利用的能力,决定着社会的形态和人类生活的质量。历史学家也把材料及其器具作为划分时代的标志:如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代……
100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。现在考古发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁 工业 的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶, 现代 平炉和转炉炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。直到20世纪中叶,金属材料在材料工业中一直占有主导地位。20世纪中叶以后, 科学 技术迅猛发展,作为发明之母和产业粮食的新材料又出现了划时代的变化。首先是人工合成高分子材料问世,并得到广泛应用仅半个世纪时间,高分子材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱,并在年产量的体积上已超过了钢,成为国民 经济 、国防尖端科学和高科技领域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的发展。陶瓷是人类最早利用 自然 界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制备工艺的发展,使陶瓷材料产生了一个飞跃,出现了从传统陶瓷向先进陶瓷的转变,许多新型功能陶瓷形成了产业,满足了电力、 电子 技术和航天技术的发展和需要。
现在人们也按化学成分的不同将材料划分为金属材料,无机非金属材料和有机高分子材料三大类以及他们的复合材料。
金属材料科学主要是研究金属材料的成分组织、结构、缺陷与性能之间内在联系的一门学科。金属材料科学与工程的工作者还要研究各种金属冶炼和合金化的反应过程和相的关系,金属材料的制备方法和形成机理,结晶过程以及材料在制造及使用过程中的变化和损毁机理。对其按化学成份进行分类可以分为钢铁、有色金属以及复合金属材料。按用途分类包括结构材料和功能材料。
金属基复合材料(mmc)因其良好的性能而得到了人们广泛的关注。它是一类以金属或合金为基体,以金属或非金属线、丝、纤维、晶须或颗粒状组分为增强相的非均质混合物,其共同点是具有连续的金属基体。目前,特别是航空航天部门推进系统使用的材料,其性能已经达到了极限。因此,研制工作温度更高、比刚度和比强度大幅度增加的金属基复合材料,已经成为发展高性能结构材料的一个重要方向。1990年美国在航天推进系统中形成了3250万美元的高级复合材料(主要为mmc)市场,年平均增长率16%,远高于高性能合金的年增长率1.6%。
无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的 电子 。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。无机非金属材料已从传统的水泥、玻璃、陶瓷 发展 到了新型的先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维、半导体材料以及光学材料。由于新型无机非金属材料除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征如:强度高、具有电学、光学特性和生物功能等,因此它们已成为 现代 新技术、新产业、传统 工业 技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。
高分子材料为有机合成材料,亦称聚合物。自20世纪20年代德国著名 科学 家斯托丁格开创这一学科以来,高分子科学和技术的发展极为迅猛,如今已形成非常庞大的高分子工业。它具有较高的强度,良好的塑性,较强的耐腐蚀性能,很好的绝缘性能,以及重量轻等优良性能,在是工程上的发展最快的一类新型结构材料。高分子材料按其分子链排列有序与否,可分为结晶聚合物和无定型聚合物两类。结晶聚合物的强度较高,结晶度决定于分子链排列的有序程度。工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类:塑料、橡胶以及合成纤维。其中,我国的合成纤维、合成树脂和合成橡胶已分别居世界产能的第一、二和三位。
参考 文献 :
金属基复合材料范文第5篇
【关键词】金属；复合材料；建筑
0.前言
金属（层状）复合材料是运用复合成型的方法使两种或两种以上的具有不同物理、化学乃至力学性能的材料在界面产生冶金结合制备而成的层状复合材料。该种复合方法在界面的两侧保持了原有的组分，而在界面处产生了过渡层的冶金结合，从而使得该种复合材料具有两种材料的“复合效应”。
随着我国社会经济快速发展，建筑作为文化艺术的重要表现形式，被赋予了更多的含义。屋面作为建筑围护系统中最为重要的组成部分，首先应满足遮风避雨、保温隔热、安全耐久、隔声降噪等物理性能要求，同时作为塑造建筑形象不可或缺的一部分，其造型、材质、色彩、肌理等方面有更高的要求。目前，随着建筑物的多样化及其对建筑材料功能的高需求背景下，对于具有特殊性能要求的建筑物，单一材料的建筑材料已无法满足使用过程中多方面的要求。在实际应用中，例如沿海地区建筑物的装饰材料、古建筑材料、装饰材料等这些材料往往要求其具有良好的观赏性、轻量化及其他环境所要求的性能。但是一种材料同时具有轻量化和可观赏性和优异的耐蚀性能在实际生产中是非常难以达到的。随着复合材料技术的发展，双金属复合材料在最近几年中受到了广大学者的广泛关注。就目前的研究状况而言，双金属复合材料的研究主要着重在双金属复合材料的制备技术方面。
1.常用金属复合材料复合方法
传统的复合方法主要分为爆炸复合、轧制复合、扩散复合和挤压复合。
爆炸复合法[1]的成型工艺是：将制备好的复板放置在基板之上，然后在复板上铺设一层炸药，利用炸药爆炸时产生的瞬时超高压和超高速冲击实现金属层间的固态冶金结合。爆炸复合法虽然工艺简单，生产灵活，但是技术要求高，难于精确控制，母材性能（韧性、冲击性能等）、炸药性能（爆速稳定、安全等）、初始参数（单位面积炸药量、基复板间距等）和动态参数（碰撞角、复板碰撞速度等）的选择与系统配合对复合板的成品率及质量有着直接的影响。复合界面由直接结合区、熔化层和漩涡组成。结合界面存在原子扩散，结合区发生了严重的塑性变形并伴有加工硬化。
轧制复合法[2-3]主要用于双金属板及减震钢板、铝塑复合板的成形，是利用高温和轧制工艺，使金属产生塑性变形，从而实现界面之间的冶金结合。轧制复合时，按照坯料是否加热，可分为热轧复合、冷轧复合和温轧复合三种。轧制复合法的主要优点是生产成本较低，适合批量生产，且成品尺寸大。缺点是后续处理工艺交复杂，且工艺设备要求较高。
扩散复合法[4]是在低于界面材料熔点温度下，施加一定的压力使界面材料之间紧密接触，利用高温下界面原子的相互扩散从而实现界面之间的复合。该方法制备的复合过渡层较薄，导致过渡层容易出现开裂及脱落。
挤压复合法首先将基材和包覆金属清理干净，在将其放入挤压模中，并以合适的温度及合适的挤压比挤压成型，最终获得金属间紧密结合的复合材料。该方法主要适用于生产型材，其缺点主要表现在连续化生产的可能性不大，且设备要求高。
2.新型建筑用金属复合材料
2.1 金属复合材料在屋面建筑的应用
金属复合材料屋面与传统的卷材屋面相比，兼具有轻质高强、设计灵活、色彩丰富、造型独特等特点，能使建筑产生更强的现代感与时代气息，因此在屋面领域中独领。金属复合材料屋面是指以金属材料作为屋面系统的承重和连接骨架，利用金属复合材料板作为屋面系统承重或防水材料，配合保温、隔热、隔声、防水等构造，实现屋面系统的各项功能要求的一种屋面形式。利用金属复合材料作为屋面围护系统，其历史可以追溯到12世纪中期，当时德国及北欧一些国家及地区的建筑工匠利用简单的手工工具，把细小的金属铜片通过咬口接缝的形式安装于一些标志性建筑的屋顶表面。至今在一些著名的历史建筑的屋顶上，仍能看到古旧金属材料的踪迹。然而，金属复合板作为一种新型建筑材料，被大量应用于一般民用建筑和工业建筑上，其历史不到200年。进入20世纪中期，金属热浸镀技术及冷弯成型技术的开发应用和日趋成熟，为金属板材在建筑围护系统尤其是屋面部分的应用带来了巨大的发展机遇。
2.2 建筑钢结构的腐蚀保护
对于钢结构，尤其是暴露在外部环境中的建筑物钢结构材料，其表面极易与周围介质（水汽、盐分等）发生化学及电化学反应，从而产生锈蚀。腐蚀的危害已涉及到各类钢结构建筑物中。经估算，全世界每90s就有lt钢铁腐蚀成铁锈。与此同时，钢结构的防腐涂装技术也越来越受到各方面的关注，各种新技术、新工艺和新产品被广泛运用于钢结构防护工程，耐腐蚀、耐候性和施工性能皆佳的涂装配套体系也得到广泛地应用。在企业中，生产过程或产品中多含有腐蚀性化学成分，在工厂的大气中也有腐蚀性物质存在，加强化工建筑钢结构表面腐蚀的防护，更是减少企业损失、提高企业利润的重要举措。
目前，对于钢结构的防护主要方法有热喷涂、热浸镀、刷涂层、阴极保护等。
