금속 매트릭스 복합 재료는 다른 물질과 융합 된 금속으로 구성된 재료 클래스입니다. 이 두 구성 요소는 물리적 및 화학적으로 서로 다른 단계로 나타납니다. 기본 물자는 금속 모체,다른 물질은 섬유 또는 미립자로 물자를 강화로 일하기 위하여 나타나는 그러나,입니다.
대부분의 금속 매트릭스 복합재와 마찬가지로,이러한 재료를 제조하는 목표는 보강재가 제공하는 보조 기능을 추가하여 금속 매트릭스의 기존 특성을 향상시키는 것입니다.
금속 매트릭스 복합 재료의 특성
고강도
금속 매트릭스 복합 재료의 가장 일반적인 특징 중 하나는 강도와 강성이 증가한다는 것입니다. 다양한 신청에서 물자가 그것의 고강도에 무게 비율에 의하여 유용한 시킵니다.
이것은 대부분의 금속 매트릭스 복합재가 높은 기계적 강도를 갖기 때문에 장력 또는 압축에 노출 될 때 분명합니다.
높은 내열성
일부 복합 재료는 순수 금속보다 높은 크리프 저항을 갖도록 제작되었습니다. 이것은 특히 고열을 가진 용접 또는 인장 응력에 드러낼 때 물자에 있는 휘게 하거나 개악의 위험을 감소시킵니다. 금속 모체 합성물은 포복 피로 급격한 온도 변화의 고 위험도를 가진 기업에서 잘 작동합니다.
또한 이러한 재료는 열팽창 계수가 낮아 매우 높은 온도에서 재료 무결성이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
기타 고유 특성
각 복합재에는 금속 및 보강재의 조성 및 방향에 따라 고유 한 특성 세트가 있습니다. 이러한 속성 중 일부는 다음과 같습니다:
- 내화성
- 수분 흡수 불능
- 방사선 저항
- 마모 저항 증가
금속 매트릭스 복합 재료의 예
더 많은 제조업체가 이러한 종류의 재료를 더 많이 생산함에 따라 금속 매트릭스 복합 재료의 목록이 너무 자주 변경 될 수 있습니다. 그러나 시장에서 사용할 수있는 대부분의 복합 재료는 일반적으로 다음과 같이 분류됩니다.
알루미늄 밀리미터
이 복합 재료는 알루미늄을 기본 금속 매트릭스로 사용합니다. 예 SupremEX®620XF T5 정밀도 밀어남(6061B),알루미늄-흑연 합성 및 알루미늄-베릴륨 합성 등 AlBeMet®AM162 엉덩이입니다.
마그네슘 밀리미터
마그네슘은 복합 재료를 위한 또 다른 우수한 매트릭스 재료이다. 이 카테고리의 일부 제품에는 마그네슘-실리콘 카바이드(마그네슘-식),마그네슘-알루미늄 산화물(마그네슘-알 2 오 3)및 마그네슘-티타늄 카바이드(마그네슘-틱)가 포함됩니다.
티타늄
순수 티타늄은 이미 그 자체로 강한 소재이지만 복합 형태는 우수한 강도를 향상시킬 수 있습니다.
기타 복합재에 사용되는 덜 일반적이지만 매우 유용한 매트릭스 기재 재료는 구리,코발트,니켈 또는 금속의 조합을 포함한다. 한편,사용되는 가장 일반적인 보강재 중 일부는 탄소 섬유,탄화 규소,알루미나 및 붕소입니다.
생산 및 가공
금속 매트릭스 복합 재료는 다음 절차 중 하나에 따라 여러 가지 방법으로 처리 될 수 있습니다 :
고체 처리
용어에서 알 수 있듯이,고체 처리는 매트릭스와 보강재를 각각의 고체 형태로 혼합하는 것을 포함한다. 이것은 물리적 기상 증착,확산 결합 또는 분말 혼합을 통해 수행 될 수 있습니다.
분말 혼합은 스토 다드 용매 내에서 결합제 물질과 결합 된 분말 매트릭스 물질을 사용합니다. 말리고 구르기 후에,유래 분말 장은 섬유 강화로 양자택일로 겹쳐 쌓입니다. 피복 층은 진공 가열되고 뜨겁 눌러집니다.
액체 상태 처리
이러한 유형의 생산에는 보강재와 액화 금속을 결합하여 혼합물이 냉각되고 응고되는 것이 포함됩니다. 이것은 교반 주조,스퀴즈 주조,침투 또는 분무 분해를 통해 수행 될 수 있습니다.
후자의 경우,액체 금속을 미립자 또는 단 섬유 보강재 상에 분무한다.
현장 처리
이러한 종류의 처리는 매트릭스 내의 화학 반응을 통해 보강재를 생성합니다. 이것은 강한 모체 분산 접합 힘을 가진 순수한 금속 합성 혼합물 귀착됩니다.
복합 재료가 형성되면 입자 보강,위스커 보강 및 시트 보강과 같은 방향 중 하나에 해당 할 수 있습니다. 차이점은 보강재가 금속 매트릭스에 내장되거나 통합되는 방식에서 볼 수 있습니다.
금속 매트릭스 복합 재료의 응용
항공 우주 및 항공기 산업
금속 매트릭스 복합 재료는 전송 시스템,기어 박스,엔진 부품 및 액세서리 및 기타 내부 요소의 구성 요소로 잘 작동합니다.
스포츠
대부분의 금속 매트릭스 복합 재료의 우수한 강도 대 중량 비율은 테니스 라켓,자전거 프레임 및 속도와 강도를 포함하는 기타 스포츠에 적합한 재료를 만듭니다.
자동차 응용
자동차 및 자동차 경주는 재료의 경량으로 인해 엔진 및 차량 차체 부품에 금속 매트릭스 복합재를 사용합니다.