随着航空航天产业的发展，产品要求越来越高，航空航天材料的类型和种类越来越多。复合材料轻质、高强，并且具有耐腐蚀、疲劳性能好等特性，得到了更多的应用。复合材料的类型中，树脂基复合材料应用最为广泛，其次是金属基复合材料，陶瓷基复合材料用得较少。

　　金属基复合材料分为微观尺寸上的金属基复合材料和宏观尺寸上的金属基复合材料两种。微观尺寸的复合材料指增强材料包含在基体内部，尺寸很小，通常不能用肉眼观察出来，例如金属氧化物增强的金属材料。宏观尺寸的复合材料通过层层叠合而来，每层都具有特定功能，叠合之后的组件比单相材料性能更好，能够满足航空器特定功能的要求。

　　1.微观尺寸上的金属基复合材料

　　在复合材料中，为了达到良好的应用效果，通常需要将增强相均匀分散在基体中，金属基复合材料也是这样。初期多采用熔融铸造的方法制备金属基复合材料，只能采用金属间化合物作为增强相(陶瓷相）。为了能够降低温度对增强材料的影响，减少增强材料的性能损失，逐渐开始研究一些低温成型方法，或者缩短高温处理的时间，例如气相沉积、粉末冶金等制造工艺。这样的制造方法也有助于降低材料内部的应力水平。

　　早期多数使用颗粒增强的金属基复合材料，达到均匀增强材料的目的，但增强效果有限。从20世纪90年代后期开始使用短切纤维，甚至长纤维增强，能够得到较高的性能。使用长纤维的金属基复合材料需要解决孔隙率的问题和界面问题。金属基复合材料的制备方法包括：熔融铸造法、挤压铸造法、气相沉积法、粉末冶金法，熔体浸渗法、定位凝固法(原位自生成)、XD技术等。近年来无压浸渍的制备方法取得了很快的发展，由于制备方法简单，操作方便，能够得到网络陶瓷/金属复合材料。

　　与树脂基复合材料一样，金属基复合材料的塑性降低，强度增加。这时因为增强材料改变了金属內部的晶界间结构，位错滑移的能力减弱，界面间效应趋向于复合材料的界面效应。同时，成型过程中的残余应力也会改变金属基复合材料的性能。金属基复合材料塑性变形的特点是：内部存在较高的残余应力，该应力超过基体的屈服强度时，产生局部的塑性变形，使得弹塑性变形模糊化，变形曲线平缓；拉伸与压缩应力应变曲线呈现非对称的特点；拉伸应力应变曲线上，没有明显的屈服点、屈服平台和颈缩现象；宏观屈服强度随增强体含量及其长径比的增加而升高，该效果随基体强度的升高受到限制；初始加工硬化率较高。正是因为这些特点，导致金属基复合材料的二次加工成为难点，影响了它的应用范围。超塑性的研究对它的应用起到了一些帮助。

　　2宏观尺寸上的金属基复合材料

　　由于宏观尺寸金属基复合材料是层层叠合而来，它具有生产成本较低的特点，适合大规模生产，在飞机、火箭、导弹等产品上得到了大量应用。从20世纪80年代开始，金属胶接结构得到了长足的发展，现在已经是成熟的应用。经过近四十年的发展，金属胶接结果在下述方面取得显著进展：①材料、零件制造方法简单，适用于大规模生产，如热压罐成型法、压制成型法等，②二次加工工艺成熟，满足装配的需要；③无损检测的方法能够与制造匹配，利于检查制造过程中的缺陷；④疲劳、老化等数据研究完全，满足航空产品的使用与维修要求。目前，金属胶接结构大量应用在飞机前缘、扰流板、机身蒙皮、襟副翼、维修口盖、导弹壳体、地板等结构中。在这些结构中，金属胶接件满足了增加零件刚度、增大压缩强度、绝缘、抗振等功能要求。主要分为蜂窝夹层结构和金属板板结构两种，现有飞机上都有应用。

　　纤维增强金属层板也被视为宏观尺寸金属及复合材料的一种。纤维铝合金层板是一种高性能、低成本的航空用先进材料，用于飞机蒙皮壁板的制造，改善其损伤容限特性，提高抗疲劳性能，增强飞机的生存能力和竞争力，满足未来飞机高速、长寿、安全的需求；通常用在一般曲度的壁板类零件上。它利用胶接技术将各向同性的铝合金(含铝锂合金)薄板与各向异性的纤维复合材料结合起来，可以得到兼具二者优点、并克服各自缺点的新型结构材料-纤维铝合金复合层板胶接结构，基于芳纶纤维的复合层板称为ARALL结构，基于玻璃纤维的复合层板称为GLARE结构。玻璃纤维铝合金层板在A380上的应用约为飞机总重量的3%。波音飞机上采用的是玻璃纤维钛合金结构，称为TiGr。在国内飞机上，玻璃纤维增强铝合金层板主要应用在垂尾前缘、发房蒙皮上。