金属基复合材料,英文简称MMCs,是以金属/合金为基体,以一种或多种金属或非金属为增强体,采用人工合成法制造而成的复合材料。由于各组成相性能互补,金属基复合材料综合性能优异,具有比强度高、弹性模量高、热膨胀系数低、尺寸稳定性好、耐磨、抗断裂、抗疲劳、耐高温、导热导电、不吸湿等特点,是一种战略性新材料。
金属基复合材料的基体一般采用铝、铜、镁、锌、钛等有色金属及其合金,以及金属间化合物、高温合金等;增强体一般采用纤维状、颗粒状、晶须状的碳、碳化硅、石墨、硼、陶瓷等无机非金属以及金属。与树脂基复合材料相比,金属基复合材料加工条件要求高,加工工艺与过程控制难度高,产品成本高,但其工作温度范围明显高于树脂基复合材料,可以应用在条件更为苛刻的环境中。
金属基复合材料综合性能优异,且质量轻,与铝合金接近,是一种令人瞩目的新型复合材料,可广泛应用在军工国防、航空航天、能源、轨道交通、汽车、精密机械、仪器仪表、工业机器人、通信、电子、运动器材等行业中,用来制造飞机涡轮发动机、火箭发动机、超音速飞机外壳、高铁刹车盘、汽车活塞、汽车制动装置、集成电路等产品,拥有庞大市场空间。
根据新思界产业研究中心发布的
《2022-2026年金属基复合材料(MMCs)行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,2021年,全球金属基复合材料市场规模约为5.4亿美元;预计2021-2026年,全球金属基复合材料市场将以5.6%左右的年均复合增速增长,到2026年市场规模将达到7.1亿美元。在全球范围内,美国是最大的金属基复合材料市场,主要得益于其国防开支大、通用飞机生产实力强;中国是全球最大的电子、汽车生产国,轨道交通、航空航天、军工等产业发展迅速,预计未来5年金属基复合材料需求增长更为快速。
全球市场中,金属基复合材料领先生产商主要有美国3M、美国DWA Aluminum Composites、美国CMT公司、加拿大力拓加铝(Rio Tinto Alcan)、英国GKN集团、德国Deutsche Edelstahlwerke、比利时Magotteaux等。北美、欧洲地区金属基复合材料行业起步较早,技术工艺相对成熟,产量大且产品质量高,由于金属基复合材料是战略性新材料,这些国家对其技术严密封锁。
新思界
行业分析人士表示,我国金属基复合材料研究于20世纪80年代开始起步,目前产业链建设基本完善,部分细分产品发展迅速,代表性生产企业主要有银邦股份、南京润邦、哈尔滨翔科、西安法迪、湖南浩威特等。但金属基复合材料制造工艺复杂、价格高昂,主要应用在高技术产业中,限制了其应用规模进一步扩大。未来,我国金属基复合材料行业发展的目标是开发新工艺、技术成熟化、降低生产成本,以提升产品综合竞争力、扩大其应用范围。