导论：传统的金属基复合资料（MMCs）以颗粒、晶须和纤维为增强剂，首要用于结构运用。低维纳米资料，如碳纳米管、石墨烯、氮化硼纳米管、氮化硼纳米片、MXene和金属二卤代化合物，已成为开发金属基纳米复合资料（MMCs）的有用纳米填料，以战胜传统资料的功用约束。快马各种低维纳米资料填料被认为是进步MMCs多功用功用的有出路的候选资料，但一维或二维纳米资料填充的MMCs的结构功用一直是一个首要的研讨范畴。本文总述了1-D和2-D纳米资料填充MMNCs范畴的最新研讨现状.此外，咱们还研讨了很多用于定制MMNC微观结构和界面的制作工艺。此外，还评论了填充低维纳米资料的多功用MMNCs的结构和功用特性，运用，应战和未来远景。
纳米复合资料是一种工程资料，由一个包含一个或多个纳米结构成分的基体组成，称为填料，与基体比较具有不同的物理和化学性质。纳米资料填料被添加到聚合物、陶瓷或金属基质中，以改进其结构或功用功用。在各种纳米复合资料中，金属基纳米复合资料（MMNCs）得到了广泛的研讨，其具有优异的强度、模量耐性和热稳定性。除了结构运用之外，依据可调的热、催化和生物兼容功用。但是，与以往首要重视结构运用的总述比较，MMNCs在多功用运用方面的扩展展开没有得到完全的评述。
一般来说，各种金属或合金，如铝、镁、钛和铜已被选用作为MMNCs的基质。铝合金因其质量轻、比强度高、耐腐蚀功用好等长处，成为研讨最广泛的MMNCs基体资料。Mg和Mg合金是最轻的结构合金，因为Mg合金是易于收回、高效能和天然丰厚的资料，也是结构MMNCs的常用基体。铜和铜合金因为其高导电性，一般被选为电子运用的基体。Ti和Ti合金因其杰出的生物相容性和力学功用被用作修正或替换人体骨骼的生物医学资料。
金属基复合资料的纳米填充资料品种繁复。填料的挑选取决于金属基体，所需的功用，制作工艺和运用范畴。一般来说，纳米填料的基本要求包含优异的固有功用和与基体杰出的化学相容性的结合。陶瓷颗粒、碳同素异形体和金属或陶瓷纤维是MMCS的闻名填料。纳米填料的类型是影响MMCS功用的另一个重要变量。纳米填料首要有三品种型:纳米颗粒的0-D填料，纳米管或纳米纤维的1-D填料，纳米片或纳米片的2-D填料。此外，纳米填料的尺度、形状、纵横比和体积分数对MMCS的功用有明显影响。填料的挑选需求依据所需功用和出产成本之间的平衡来决议。
快马传统的多层复合资料具有杰出的结构运用功用，但因为增强的强化效应，如Orowan强化、载荷搬运、Hall-Petch、热膨胀系数（CTE）失配和模量失配，多层复合资料有望表现出比多层复合资料更好的功用。微米级填料已被用于增强MMCS的强度，但随着填料的添加，其延性下降。比较之下，纳米填料能够明显进步强度、抗蠕变功用和疲惫寿数，而不会明显下降塑性。因为纳米填料的固有特性，在CTE、导热和导电功用、传感功用和冲突学功用等功用特性方面，MMNCs比MMCs具有各种优势。
在开始的研讨阶段，MMNCs的规划和开发首要会集在进步结构运用的力学功用。纳米陶瓷颗粒或纤维已广泛运用于第一代金属纳米资料的填充，并成功地改进了金属资料的力学功用。此外，要求填料具有高导热率和低CTE，以开发电子封装中的组件。在这方面，碳同素异形体因其具有高导热系数、低CTE以及优异的力学和冲突学功用，如强度、模量和自润滑功用而遭到广泛重视。纳米尺度的碳同素异体，如碳纳米纤维、碳纳米管和石墨烯，已被广泛研讨作为新式MMNCs的填料，以绝地增强电学、力学和冲突学功用。
自曩昔十年以来，运用纳米粒子（NP）、纳米纤维、碳纳米管和石墨烯作为金属基体填料的研讨现已展开了很多。快马有这样的研讨，将纳米资料融入金属基质依然具有应战性。填料与金属基体之间的低潮湿性，阻挠了传统铸造工艺的大规模出产，一般会导致纳米填料的不均匀散布。纳米结构碳填料的化学稳定性差，以及在高温下与金属基体的界面反应对MMNCs的加工也是至关重要的。最大的应战之一是开发均匀涣散的纳米资料，在金属基体中具有高比外表能。纳米资料的高比外表能构成团簇，不能有用阻挠位错运动，然后明显下降了填料的强化作用。因而，韩国科学技能院Ho Jin Ryu、Soon Hyung Hong团队为了战胜传统的液体或固态工艺的应战，提出了分子级混合（MLM）、液体中预拌和粉末和金属滋润等制备MMNCs的新工艺。
MMNC的制作工艺，微观结构，功用和运用。MWNT/AZ91纳米复合资料经过用0.1wt%和1.0 wt%MWNT熔融拌和。3wt%的GNP / AZ31纳米复合资料经过拌和铸造。1.3 wt%碳纳米级碳纳米管/镁纳米复合资料。10 vol. %CNT/Al纳米复合资料的蚀刻外表和开裂外表选用浸透技能.提出了界面结构和相间构成进程。与石墨烯平行和笔直方向的导热系数是碳的体积分数的函数。杂化石墨烯-FLG银环氧复合资料的导热系数随温度改变。Ag和Ag/石墨烯的循环伏安图和动电位极化曲线，以及石墨烯辅佐铜复合资料上天然氧化铜构成的示意图。用于发动机活塞环的CNT/Al-Si功用分级纳米复合资料。铸型碳纳米复合钢坯，碳纳米复合物，碳纳米管含量0.4%，插页：碳纳米管/铝轮。锌镓® - 用于高功用轻质运用的 CNT/Al 纳米复合资料 （ZoZ GmbH）。（b） 制作的H2传感器。（c） 三硫化氢传感器。（d） 有毒气体传感器。
（a）原位催化CVD工艺直接在铝外表成长碳纳米管（b）晶粒成长受控的CVD工艺。
化学进程（a）功用化进程（b）溶液混合进程，和（c）分子级混合进程的示意图。
制备rGO/Cu纳米复合资料的分子级混合进程示意图;（a） 原始石墨，（b）Hummers法 GO，（c） 铜盐在 GO 溶液中的涣散，（d） GO 上铜离子氧化为氧化铜。（e） 复原氧化铜和GO，（f） 烧结的rGO/Cu纳米复合粉末。
新式流程示意图;（a） 冲突拌和工艺，（b） 3D打印，和（c） 凉气动态喷雾。
MMNCs具有优胜的力学功用、导热性和导电性、耐磨性和耐腐蚀性等。MMNCs被广泛用作轿车、航空航天、体育和机械等运用范畴的结构资料，以及热办理体系、传感器、电子和生物医学设备等运用范畴的功用资料。此外，MMNCs的组成能够依据特定的运用来规划其多功用特性。例如，当需求电绝缘时，BN纳米填料能够代替石墨烯。MMNCs供给了广泛的金属基体和纳米填料的挑选，以满意特定运用的功用要求。新式的工艺，如3-D打印办法，使开发具有杂乱形状的产品由多功用的MMNCs，但是，很难用上述传统办法制备具有杂乱形状和优异功用的MMNCs。快马在现在的技能水平下，开发大规模的MMNCs制作工艺或许具有应战性，但MMNCs及其制作工艺的开发将考虑到这些问题，以促进现在无法运用MMNCs的职业中扩展运用。
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