Der Begriff Matrix bezeichnet die kontinuierliche Phase in Verbundmaterialien oder Legierungen, in der andere Phasen oder Einschüsse eingebettet sind. Die Matrix spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Gesamteigenschaften des Materials, indem sie die Bestandteile zusammenhält und Spannungen zwischen ihnen überträgt.

In den Materialwissenschaften kommen Matrizen in verschiedenen Formen vor, wie Polymer-, Metall- oder Keramikmatrizen.

Metallmatrizen können beispielsweise Partikel wie keramische Fasern oder Whisker enthalten, um Eigenschaften wie Festigkeit und Steifigkeit zu verbessern. Ein häufiges Beispiel ist die Verwendung einer Kupfermatrix, in der Materialien wie Siliziumkarbid (SiC) eingearbeitet werden, um die thermische und elektrische Leitfähigkeit zu verbessern.

Polymermatrizen werden häufig in Verbundmaterialien für leichte Strukturen verwendet, wobei Polymere wie Epoxidharze als Matrixphase dienen und Verstärkungsfasern wie Kohlenstoff oder Glas zusammenhalten.

Keramikmatrizen werden in Hochtemperaturumgebungen wie der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, wo Materialien wie Siliziumkarbid (SiC) oder Aluminiumoxid (Al2O3) hervorragende mechanische Eigenschaften und thermische Stabilität bieten.

Bestimmte Matrixphasen können speziell auf bestimmte Anforderungen zugeschnitten werden. Beispielsweise bietet eine austenitische Matrix in rostfreien Stählen verbesserte Korrosionsbeständigkeit in Kombination mit Zähigkeit. Ein weiteres Beispiel ist eine viskoelastische fraktionale Zener-Matrix, die zur Modellierung komplexer Spannungs-Dehnungs-Verhältnisse in verschiedenen fortgeschrittenen Verbundwerkstoffen verwendet wird.

Das Verständnis der Eigenschaften und Wechselwirkungen der Matrixphase ist entscheidend für die Entwicklung fortschrittlicher Materialien für spezialisierte Anwendungen.