Metal matrix composites(MMCs)は、別の物質と融合した金属で構成される材料のクラスです。 これらの2つの成分は、物理的および化学的に異なる相で現れる。 基材は金属マトリックスであり、他の物質は補強材料として機能する繊維または微粒子として現れる。
ほとんどの金属マトリックス複合材料と同様に、このような材料を製造する目的は、補強材が提供する補足的な特徴を追加することによって、金属
金属マトリックス複合材料の特性
高強度
金属マトリックス複合材料の最も一般的な特徴の一つは、強度と剛性の向上です。 その高い強さに重量の比率は材料をいろいろ適用に有用にさせる。
これは、ほとんどの金属マトリックス複合材料が高い機械的強度を有するため、張力または圧縮にさらされたときに明らかです。
高耐熱
一部の複合材料は、純金属のものよりも高い耐クリープ性を有するように構築されています。 これは特に高温の溶接か抗張圧力に露出されたとき材料の歪むか、または変形の危険を減らします。 金属のマトリックスの合成物はクリープの疲労または突然の温度変化の危険度が高いの企業で最もよく働く。
さらに、これらの材料は熱膨張係数が低く、非常に高温での材料の完全性を必要とする用途に適しています。
その他の固有の特性
各コンポジットは、金属および補強材の組成および向きに応じて、独自の固有の特性セットを持っています。 これらのプロパティには、次のものがあります:
- 耐火性
- 湿気を吸収することができない
- 耐放射線性
- 耐摩耗性の向上
金属マトリックス複合材料の例
この種の材料をより多く生産するメーカーが増えるにつれて、金属マトリックス複合材のリストは頻繁に変更される可能性があります。 但し、市場で利用できる合成物のほとんどは通常次の下で分類されます:
アルミニウムMMC
これらの合成物は母材のマトリックスとしてアルミニウム 例としては、SupremEX®620XF T5精密押出（6061B）、アルミニウム-グラファイト複合材、およびAlBeMet®AM162HIPなどのアルミニウム-ベリリウム複合材が挙げられます。
マグネシウムMMC
マグネシウムは、複合材料のための別の優れたマトリックス材料です。 このカテゴリの一部の製品には、マグネシウム-炭化ケイ素（Mg-SiC）、マグネシウム-酸化アルミニウム（Mg-Al2O3）およびマグネシウム-炭化チタン（Mg-TiC）が含まれ
チタンMMC
純チタンはすでに強力な材料ですが、その複合形態は優れた強度を高める可能性があります。
その他のMmc
複合材料に使用される他のあまり一般的ではないが非常に有用なマトリックス基材には、銅、コバルト、ニッケル、または金属の組み合 その間、使用される共通の補強材料のいくつかはカーボン繊維、炭化ケイ素、アルミナおよびほう素です。
製造および加工
金属マトリックス複合材料は、以下のいずれかの手順で多くの方法で加工することができます :
ソリッドステート加工
用語が示すように、ソリッドステート加工は、マトリックスと補強材をそれぞれの固体形態で混合することを含む。 これは、物理的な蒸着、拡散接合、または粉末混合によって行うことができる。
パウダーブレンドは、粉末マトリックス材料とストッダード溶媒内のバインダー物質を組み合わせたものを使用します。 乾燥および圧延の後で、得られた粉シートは補強繊維と代わりに積み重なります。 布の層は真空熱され、熱押されます。
液体状態処理
このタイプの生産は、強化材と液化金属を組み合わせ、混合物を冷却して固化させることを含みます。 これは、攪拌鋳造、圧搾鋳造、浸潤、または噴霧分解を介して実施することができる。
後者の場合、液体金属は粒子状または短繊維強化材料に噴霧される。
In-Situ処理
この種の処理は、マトリックス内の化学反応によって補強材を生成します。 これは強いマトリックスの分散の結合力の純粋な金属の合成の混合物で起因する。
複合材料を形成する場合、粒子補強材、ウィスカ補強材、シート補強材のいずれかの向きに該当する可能性があります。 相違は補強材料が金属のマトリックスに埋め込まれるか、または統合される方法で見られる。
金属マトリックス複合材料の用途
航空宇宙および航空機産業
金属マトリックス複合材料は、伝送システム、ギアボックス、エンジン部品およ
Sports
ほとんどの金属マトリックス複合材料の優れた強度対重量比は、テニスラケット、自転車フレーム、および速度と強度を含む他のスポーツに適し
自動車用途
自動車およびモーターレースは、材料の軽量性のために、エンジンおよび車体部品に金属マトリックス複合材料を使用しています。