ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
PHẠM VĂN TRÌNH
CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA
VẬT LIỆU Cu/CNTs NANOCOMPOSITE
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Hà Nội – 2010
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
PHẠM VĂN TRÌNH
CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA
VẬT LIỆU Cu/CNTs NANOCOMPOSITE
Chuyên ngành: Vật liệu và Linh kiện nanô
(Chuyên ngành đào tạo thí điểm)
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. PHAN NGỌC MINH
Hà Nội – 2010
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
Chương 1. TỔNG QUAN 3
1.1. V
ật liệu CNTs 3
1.1.1. Tổng quan về vật liệu CNTs 3
1.1.2. C
ấu trúc cơ bản của CNTs 4
1.1.3. Tính ch
ất của vật liệu CNTs 5
1.1.4. Bi
ến tính vật liệu CNTs 5

1
3.1.3. Phân tích phổ Raman 38
3.1.4. Phân tích ph
ổ TGA 39
3.2. Kết quả khảo sát tính chất của vật liệu Cu/CNTs nanocomposite 42
3.2.1. Khảo sát sự phân tán của CNTs trong nền Cu 42
3.2.2. Đánh giá sự thay đổi tỷ trọng – thành phần của vật liệu Cu/CNTs
nanocomposite 43
3.2.3. Kh
ảo sát tính chất dẫn điện của vật liệu Cu/CNTs nanocomposite 45
3.2.4. Kh
ảo sát độ cứng 47
3.2.5. Kh
ảo độ bền mài mòn 49
3.2.6. Tính toán h
ệ số ma sát của vật liệu Cu/CNTs theo quy tắc hỗn hợp 50
KẾT LUẬN 53
DANH M
ỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ 55
TÀI LI
ỆU THAM KHẢO 57
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết
tắt
Tiếng Anh Tiếng Việt
AFM Atomic Force Microscopy
Kính hi
ển vi lực nguyên
t
ử

Trang
Hình 1.1.
Các dạng cấu trúc của CNTs: a) SWCNTs b) MWCNTs c) bó
SWCNTs

Hình 1.2. (a) Véc tơ chiral, (b) CNTs loại amchair (5, 5),zigzag(9,0) và
chiral(10,5)

Hình 1.3. Sự tụ đám của vật liệu CNTs
Hình 1.4. Một số cách gắn các nhóm chức lên bề mặt của SWNTs
Hình 1.5. (a) Các defect ở đầu, (b) thân ống CNTs
Hình 1.6. Các phương pháp biến tính MWCNTs
Hình 1.7. Các phản ứng cộng hợp để gắn các nhóm chức lên CNTs
Hình 1.8. Biến tính CNTs thông qua các phản ứng thế nhóm florua trên CNTs
Hình 1.9. Phổ Raman của MWCMTs
Hình 1.10. Đườngbiểu diễn TGA của MWCNTs
Hình 1.11. Phổ FTIR của vật liệu MWCNTs và MWCNT-COOH
Hình 1.12. (a) Vật liệu composite nền kim loại, cốt dạng sợi và (b) vật liệu
composite nền kim loại, cốt dạng hạt
Hình 1.13. a) Vật liệu Composite nền Kim loại; b) Vật liệu Composite nền
Gốm; c) Vật liệu Composite nền Polyme; d) Vật liệu nền Composite
Cacbon
Hình 1.14. Cấu tạo của vật liệu composite gồm nền, cốt và vùng tiếp giáp
Hình 1.15. Liên kết cơ học giữa nền và cốt trong vật liệu composite
Hình 1.16. Mô tả các bước trong quy trình chế tạo vật liệu sử dụng phương
pháp luyện kim bột
Hình 1.17. Vật liệu composite nền đồng, nhôm
Hình 2.1. Sơ đồ các bước biến tính CNTs sử dụng hỗn hợp axít
Hình 2.2. a) vật liệu CNTs thường a; CNTs biến tính b được phân tán trong
nước b) Bột Cu thương mại được chế tạo bằng phương pháp điện

29
29
30
30
Hình 2.7.
Giản đồ nhiệt trong quá trình thiêu kết hỗn hợp Cu/CNTs bằng
phương pháp luyện kim bột

Hình 2.8. (a) Hệ thống thiêu kết chân không (b) mẫu Cu/CNTs composite tạo
thành sau quá trình thiêu kết
Hình 2.9. (a) Sơ đồ hệ FTIR và (b) mô hình mẫu đo
Hình 2.10. Sơ đồ khối của kính hiển vi điện tử quét
Hình 2.11. Thiết bị đo độ cứng HB
Hình 2.12. Hình dạng viên bi khi đo độ cứng HB
Hình 2.13. a) Nguyên lý đo độ bền mài mòn mòn

b) Thiết bị đo mài mòn Phoenix Tribology TE 53SLIM
Hình 3.1. (a) CNTs chưa biến tính (b) CNTs sau khi biến tính (CNTs-COOH)
Hình 3.2. Phổ hồng ngoại của CNTs
Hình 3.3. Phổ hồng ngoại của CNTs biến tính với hỗn hợp axít
Hình 3.4. Phổ Raman của mẫu CNTs biến tính và CNTs chưa biến tính
Hình 3.5 Phổ TGA của vật liệu CNTs
Hình 3.6 Phổ TGA của vật liệu CNTs biến tính
Hình 3.7. Sự phân tán của CNTs trong hỗn hợp Cu/CNTs nanocomposite sử
dụng a) CNTs chưa biến tính b) CNTs biến tính
Hình 3.8. a) Ảnh quang và b) Ảnh SEM cấu trúc của mẫu vật liệu Cu/CNTs
nanocomposite (1% wt CNTs)
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tỷ trọng của vật liệu Cu/CNTs
nanocoposite theo ph
ần trăm khối lượng CNTs gia cường và nhiệt độ

39
40
41
42
4344
45
46
46
48
49
49
50
51

1
MỞ ĐẦU
Cùng với quá trình phát triển các kỹ thuật tổng hợp và chế tạo ống nanô cácbon
(CNTs), vật liệu nanocomposite được gia cường bởi CNTs cũng là một hướng ứng
dụng mới đầy triển vọng nhằm phát huy tối đa những tính chất đặc biệt của vật liệu
CNTs “Ống nanô các bon là vật liệu các bon cấu trúc nano có những tính chất mới hết
sức đặc biệt. Đây là vật liệu có cấu trúc ống, có độ cứng và độ bền rất cao với suất
Young lớn hơn 1 TPa (1TPa-10
12
Pa) và độ bền lên tới 63 GPa (1GPa-10
9
Pa). CNTs
c

ất ưu việt của vật liệu Cu/CNTs nanocomposite. Tính chất của vật liệu Cu/CNTs
nanocomposite được khảo sát và đánh giá thông qua các điều kiện gia cường vật liệu
CNTs và các điều kiện chế tạo. Từ những kết quả khảo sát n
ày, chúng tôi hy vọng sẽ
tìm ra những điều kiện công nghệ cũng như chế độ gia cường lý tưởng nhất có thể tạo
ra vật việu Cu/CNTs nanocomposite có độ bền cao đồng thời có tỉ trọng thấp. Qua đó,
mở ra những ứng dụng mới của vật liệu Cu/CNTs nanocomposite trong các tiếp điểm
điện, chổi than v
à những điện cực có yêu cầu cao về chất lượng như độ cứng, độ bền
cơ học, v.v…
2
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Việc nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp nền Cu gia cường ống nanô cacbon là
m
ột hướng nghiên cứu hết sức mới mẻ ở trong nước cũng như trên thế giới, đáp ứng
được những y
êu cầu cấp bách về nghiên cứu khoa học cũng như những ứng dụng thực
tiễn. Đồng thời đề tài này cũng góp phần đẩy mạnh việc nghiên cứu chế tạo và ứng
dụng thực tiễn vật liệu ống nanô cacbon.
Bố cục của luận văn
Nội dung luận văn bao gồm ba phần chính:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Giới thiệu chung về vật liệu CNTs cũng như các phương pháp biến tính vật liệu
CNTs. Giới thiệu về phương pháp luyện kim bột truyền thống ứng dụng trong công
nghệ chế tạo vật liệu composite. Bên cạch đó chương 1 cũng trình bày một số vấn đề
mới trong lĩnh vực nghiên cứu và chế tạo vật liệu nanocomposite nền kim loại sử dụng
v
ật liệu gia cường là CNTs.
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
Trình bày quy trình công nghệ biến tính vật liệu CNTs cho các ứng dụng trong

đường kính khác nhau lồng vào nhau và đồng trục, khoảng cách giữa các lớp l
à cỡ
0,34 nm – 0,39 nm. Ngoài ra, SWCNTs thường tự liên kết với nhau để tạo thành từng
bó xếp chặt (thường gọi là SWNTs ropes) (hình 1.1c) và tạo thành mạng tam giác hoàn
h
ảo với hằng số mạng là 1,7 nm [13]. Mỗi bó có thể gồm hàng trăm ống nằm song
song với nhau và chiều dài có thể lên đến vài mm.
Phát hi
ện mới về ống nanô cácbon cũng như những tính chất đặc biệt của nó đã
thu hút nhi
ều sự quan tâm nghiên cứu và ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Sự
góp mặt của CNTs đánh dấu sự ra đời của ngành khoa học vật liệu mới: các vật liệu
dựa trên cơ sở cácbon - vật liệu mới cho tương lai.
(a)
(b)
(c)
4
1.1.2. Cấu trúc cơ bản của CNTs
CNTs có cấu trúc giống như các lớp mạng graphene cuộn lại thành dạng ống trụ
rỗng, đồng trục. Tùy theo hướng cuộn, số lớp mạng graphene mà vật liệu CNTs được
phân thành các loại khác nhau.
Cấu trúc của vật liệu CNTs được đặc trưng bởi véc tơ Chiral, kí hiệu là C
h
[8].
Véc tơ này chỉ hướng cuộn của các mạng graphene và độ lớn đường kính ống (hình
1.2a).

1 2
( , )
h

aa
,









2
1
,
2
3
2
aa
Với a là hằng số mạng của graphite: a = 0,246 nm
Góc của véc tơ Chiral θ:

)(2
2
cos
22
nmmn
mn




lớn trước khi mất đi tính chất cơ học [5]. Ống nanô các bon cấu tạo chỉ gồm toàn các
nguyên t
ử cácbon, lại có cấu trúc xốp nên chúng rất nhẹ. Bên cạnh đó liên kết giữa các
nguyên t
ử các bon đều là liên kết cộng hoá trị tạo nên một cấu trúc tinh thể hoàn hảo
v
ừa nhẹ vừa bền.
Tính ch
ất điện của CNTs phụ thuộc vào hướng (m,n) của vecto Chiral. Một
SWNT có th
ể là kim loại, bán dẫn hoặc bán dẫn có vùng cấm nhỏ phụ thuộc vào giá trị
(m,n). Độ
dẫn điện của ống còn phụ thuộc rất nhiều vào kích thước của ống cũng như
lực tương tác lên ống [9].
Ngoài ra CNT còn r
ất ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao (ổn định trong môi
trường Ar; bền axit và nhiệt độ cao). Do CNTs là một hệ kết hợp hoàn hảo vì thế axit
và nhi
ệt, thường được áp dụng để làm sạch CNTs [12].
Vi
ệc sử dụng vật liệu các bon có cấu trúc nano làm điện cực trong các thiết bị
điện hóa đ
ã thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu. Tính chất vật lý và hóa học
c
ủa các bon cấu trúc nano được xem như sự thay thế lý tưởng cho các sản phẩm có
m
ật độ năng lượng cao, cao hơn giá trị của graphite và vật liệu các bon kích thước lớn,
b
ị giới hạn bởi thuyết cân bằng động học cấu tạo của LiC
6

1 11 1 2
( )
total
V q b r dv dv
 

(1.4)
Trong đó:
+ q
1
: số phân tử trên đơn vị thể tích
+ v
1
và v
2
: thể tích của các vật thể vĩ mô
+ r: khoảng cách giữa các tâm điểm của các phân tử,
nguyên tử.
Với CNTs, diện tích bề mặt lớn nên số điểm tương tác rất lớn, thể tích các ống
nhỏ mà khoảng cách giữa các ống lại nhỏ (vì kích thước ống cơ nanomét), do đó thế
năng tương tác rất lớn, dẫn đến lực van der Walls l
à lớn.
Vậy, để phân tách được đám các ống CNTs thành các ống riêng rẽ thì phải giải
quyết được hai vấn đề trên. Thường thì, các phương pháp biến tính điều dựa trên hai
nguyên t
ắc chủ yếu sau:
- Cung cấp năng lượng dạng nhiệt hoặc rung siêu âm để tăng tính linh động,
tính hoạt động và khả năng di chuyển của các ống tương tự như các chuyển
động Brown của các ng
uyên tử, phân tử.

C bi
ến tính bằng các hoạt chất; D biến tính bằng các polyme [21]
8
* Biến tính bằng axít
Phương pháp này là dùng các chất ôxi hóa mạnh ôxi hóa không hoàn toàn ống
nanô cacbon để gắn các nhóm chức dạng
–COOH lên thành CNTs. Sự biến tính được
thực hiện bằng cách rung siêu âm CNTs trong hỗn hợp axít sunfuric và axít nơtric đậm
đặc. Nếu tăng nhiệt độ phản ứng l
ên cao thì có thể dẫn tới hiện tượng mở nắp ống và
hình thành các l
ỗ trên ống. Sản phẩm cuối cùng thường là các mảnh ống có kích thước
khoảng 100-300 nm và trên đầu các ống lúc này được gắn các nhóm chức hoạt động,
thông thường l
à nhóm –COOH. Đồng thời sự biến tính cũng xảy ra ở trên các khuyết
tật dọc theo theo chiều dài ống. Phương pháp biến tính theo kiểu này có ưu điểm là
v
ẫn duy trì được các tính chất điện và cơ học của CNTs. Các sản phẩm ôxi hóa CNTs
chứa nhóm cacbonyl (-COOH) này có rất nhiều hữu ích, nó có thể được tiếp tục biến
đổi th
ành các nhóm chức khác như este, amin,… hay một số nhóm chức khác [3, 11,
18].
Hình 1.5. (a) Các defect ở đầu, (b) thân ống CNTs [25]
Mặt khác, sự xuất hiện của các nhóm cacbonyl trên ống làm giảm đáng kể lực
hút Van Der Waals giữa các ống nanô làm việc phân tách các bó ống thành các ống
riêng biệt trở nên dễ dàng hơn. Hơn nữa, việc gắn các nhóm chức thích hợp sẽ làm cho
CNTs có kh
ả năng tan vào trong nước hoặc tan vào các dung môi hữu cơ khác, từ đó
có thể mở rộng ứng dụng CNTs vào các lĩnh vực khác nhau. Bằng cách gắn các polime
ưa nước (như polime êtylen glycol) vào CNTs trên cơ sở phản ứng của nhóm cacbony

Hình 1.8. Biến tính CNTs thông qua các phản ứng thế nhóm florua trên CNTs [3]
11
Ảnh hưởng của các nhóm chức tới vật liệu CNTs
*Đặc trưng phổ Raman
Tán xạ Raman là một kỹ thuật quan trọng được ứng dụng để nghiên cứu sự thay
đổi bề mặt v
à cấu trúc của MWCNTs. Phổ tán xạ Raman của MWCNTs thuần,
MWCNTs được l
àm sạch và MWCNTs biến tính bằng tác nhân Fenton thể hiện trên
hình 1.9. Ph
ổ Raman thể hiện vùng hấp thụ tại số sóng 1580 cm
-1
(dải G), dải G đặc
trưng c
ho khả năng xắp xếp theo trật tự cấu trúc. Tại số sóng 1330 cm
-1
(dải D) thể
hiện sự xắp xếp bất trật tự về cấu trúc, tạp chất hay các sai hỏng mạng trong mẫu
MWCNTs [16,27]. Độ sai hỏng cấu trúc và những thay đổi bề mặt của vật liệu
MWCNTs được đánh giá
thông qua tỉ số I
D
/I
G
[30]. Trong các trường hợp, với
MWCNTs thuần chưa qua xử lý làm sạch có tỉ số I
D
/I
G
lớn hơn so với vật liệu

Phổ TGA cung cấp những thông tin hữu ích về MWCNTs biến tính vì tất cả các
nhóm chức hữu cơ được gắn trên bề mặt của vật liệu MWCNTs đều không bền nhiệt,
hầu hết các nhóm chức hữu cơ đều bị phân hủy bởi nhiệt độ trước khi vật liệu
MWCNTs phân hủy (hình 1.10). Với vật liệu MWCNTs tinh khiết thì trạng thái ổn
định nhiệt b
ên dưới 800
o
C với độ hao hụt khối lượng là ~ 3.4 % (hình 1.10 (a)), và vật
liệu MWCNTs-COOH (hình 1.10 (b)) có độ hao khối lượng là ~12%. Sự suy giảm
khối lượng theo nhiệt độ của vật liệu MWCNTs biến tính (Hình 1.10 (b) - (f)) là một
quá trình đa trạng thái gây ra bởi các nhóm chức khác nhau được gắn trên bề mặt của
vật liệu. Chu kỳ giảm khối lượng đầu tiên xảy ra bên dưới 200
o
C là do sự bay hơi nước
có chứa trong các mẫu vật liệu MWCNTs [6,31]. Ở chu kỳ nhiệt độ cao hơn thì quá
trình suy hao kh
ối lượng xảy ra vì quá trình phân hủy các nhóm chức hữu cơ tồn tại
trong vật liệu.
Hình 1.10. Đườngbiểu diễn TGA của (a) MWCNTs; (b) MWCNT -COOH;
(c) h-MWCNTs; (d) d-MWCNT; (e) t-MWCNT; (f) p-MWCNT [10]
*Đặc trưng phổ FTIR
Mỗi một nhóm chức hữu cơ có một dải hấp thấp thụ sóng riêng đặc trưng cho
từng nhóm chức. Chính vì vậy, phân tích phổ FTIR được sử dụng rộng rãi để xác định
các nhóm chức hữu cơ tồn tại trong vật liệu CNTs biến tính. Ví dụ, với vật liệu CNTs
biến tính bằng hỗn hợp axit HNO
3
:H
2
SO
4

ketone/quinone suất hiện quanh đỉnh 1711 và 1638 cm
-1
[4].
Hình 1.11. Phổ FTIR của vật liệu MWCNTs và MWCNT-COOH [26]
1.2. Vật liệu Kim loại – CNTs nanocomposite
Định nghĩa chung nhất về vật liệu composite đó là vật liệu tổng hợp từ hai hay
nhiều vật liệu khác nhau tạo lên vật liệu mới có tính năng tốt hơn hẳn các vật liệu ban
đầu, khi những vật liệu n
ày làm việc riêng rẽ. Khả năng khai thác sử dụng vật liệu
composite phụ thuộc trước hết vào đặc tính cơ, lý, hóa, cấu trúc phân bố của các vật
liệu thành phần, cũng như độ bền vững của sự liên kết giữa các thành phần.
14
1.2.1. Đặc điểm vật liệu Composite
Thông thường, vật liệu composite là vật liệu nhiều pha, khác nhau về mặt hóa
học, hầu như các pha không tan vào nhau, chúng được phân cách nhau bằng ranh giới
pha, kết hợp lại nhờ các tác động kỹ thuật của con người theo một quy trình thiết kế
trước, nhằm tận dụng v
à phát triển những tính chất ưu việt của từng pha trong vật liệu
composite cần chế tạo. Những đặc điểm quan trọng của vật liệu composite:
Vật liệu composite là vật liệu nhiều pha, các pha này khác nhau về bản chất.
Tuy nhiên, trong thực tế phổ biến là composite hai pha. Pha liên tục trong toàn khối
vật liệu composite được gọi là nền (matrice). Pha phân bố gián đoạn, được nền bao
bọc, quy định gọi là cốt hay vật liệu gia cường (reinforce).
(a)
(b)
Hình 1.12. (a) Vật liệu composite nền kim loại, cốt dạng sợi và

(b) vật liệu composite nền kim loại, cốt dạng hạt [1]
Đối với vật liệu composite tỷ lệ, hình dáng, kích thước cũng như sự phân bố của
nền và cốt tuân theo các quy định được thiết kế trước.

đàn hồi lớn.
Trong thực tế, cốt có thể là kim loại (thép, volfram, …), các chất vô cơ (Bo,
Carbon, th
ủy tinh, gốm, …) và chất hữu cơ (polyamit, …). Hình dạng, kích thước,
hàm lượng v
à sự phân bố của cốt là những yếu tố có ảnh hưởng mạnh tới tính chất của
vật liệu composite.
Các thành phần cốt của composite phải thỏa mãn được những đòi hỏi về mặt
khai thác và công nghệ. Đòi hỏi về khai thác là những đòi hỏi như yêu cầu về độ bền,
độ cứng, khối lượng riêng, độ bền trong một khoảng nhiệt độ nào đó, bền ăn m
òn
trong môi trường axit, kiềm… Còn đòi hỏi về mặt công nghệ đó là khả năng công
nghệ để sản xuất ra các thành phần cốt và những vật liệu composite trên cơ sở những
cốt này.
Hi
ện nay, thành phần cốt của composite thường dùng là các sợi ngắn, các sợi
dài đơn, các dạng sợi tết (được tết xoắn gồm nhiều sợi lại với nhau), các cốt lưới, vải,
các băng dải sợi v
à các dạng khác với tính năng cơ lý đã được xác định.
*Nền
Trong composite, vật liệu nền là thành phần đóng vai trò rất quan trọng, nó liên
k
ết toàn bộ các phần tử của cốt tạo thành một khối composite thống nhất. Ngoài ra,
n
ền cón có tác dụng che phủ, bảo vệ cốt tránh các hư hỏng cơ học và hóa học do ảnh
hưở
ng của môi trường bên ngoài. Nền có thể là các vật liệu rất khác nhau, tính chất
của nền ảnh hưởng mạnh không chỉ đến chế độ công nghệ chế tạo mà còn đến các đặc
tính sử dụng của composite như: nhiệt độ làm việc, khối lượng riêng, độ bền riêng và
kh

Chất liệu nền không những đảm bảo cho các thành phần của composite liên kết hài hòa
v
ới nhau, đảm bảo tính liền khối của vật liệu, tạo ra các kết cấu composite, phân bố lại
chịu tải khi một phần cốt đã bị đứt gãy để đảm bảo tính liên tục của kết cấu, chất liệu
nền cũng quyết định một phần lớn khả năng chịu nhiệt, chính vật liệu nền là cơ sở để
xác định phương thức công nghệ chế tạo sản phẩm. Chính v
ì vật liệu nền có vai trò
quan tr
ọng như vậy, nên ngoài cách phân loại vật liệu theo cấu trúc, người ta còn gọi
tên vật liệu composite theo tên vật liệu nền như: vật liệu Composite Kim loại, vật liệu
Composite Polyme, vật liệu Composite Cacbon, vật liệu Composite Gốm.
*Tương tác và liên kết giữa nền và cốt [1]
Nền và cốt được kết hợp thành khối composite thống nhất thông qua liên kết tại
vùng ranh giới pha. Về nguyên tắc giữa nền và cốt trong Composite ở điều kiện làm
vi
ệc bình thường không xảy ra hiện tượng khuếch tán hòa tan lẫn nhau. Tuy vậy, phụ
thuộc vào quy trình công nghệ chế tạo, hệ thống có thể trải qua các trạng thái nhiệt độ,
áp suất cao thuận lợi về mặt nhiệt động học cho các tương tác khác nhau giữa cốt và
n
ền xảy ra. Dựa vào đặc điểm người ta phân ra các dạng tương tác giữa nền và cốt:
17
- Thứ nhất, nền và cốt không hòa tan lẫn nhau và không tạo thành hợp chất hóa
học. Ví dụ các composite Al-B, Al-SiC, v.v…
-
Thứ hai, nền và cốt tương tác tạo dung dịch rắn với độ hòa tan rất nhỏ và không
t
ạo hợp chất hóa học. Phần lớn các composite nền kim loại có cốt là những kim
loại khác đều thuộc loại này. Ví dụ các composite như: Nb-W, Ni-W, v.v…
-
Thứ ba, nền và cốt phản ứng với nhau tạo thành hợp chất hóa học ví dụ như :