금속 매트릭스 복합재, MMCS

기본정보

상품 설명

금속 매트릭스 복합재(MMC)는 주로 금속과 합금을 매트릭스 소재로 하고 섬유, 위스커, 입자 등 고강도 소재를 보강재로 구성한 복합 소재 유형을 말합니다.

MMC의 일반적인 제조 방법은 분말 야금, 현장 합성, 스프레이 성형, 주조 응고 등입니다. 다양한 강화 단계에 따라 연속 섬유 강화(주로 탄소 및 흑연 섬유, 탄화 규소 섬유, 붕소)로 나눌 수 있습니다. 섬유, 알루미나 섬유, 스테인레스 스틸 와이어 및 텅스텐 와이어) 및 불연속 섬유 강화 (SiC, 알루미나, 붕소 포함), 탄화물 입자 강화, 탄화 규소, 알루미나, 균일 위스커 강화, 알루미나 섬유 및 기타 단섬유 강화) 및 적층 복합 재료 .

Shanghai Haoyue가 독자적으로 개발한 진공 소결로(왼쪽)와 진공 열간 프레스로(오른쪽)

강화 단계의 도입은 다음과 같이 매트릭스 재료의 미세 구조와 미세 구조를 어느 정도 변경할 수 있기 때문입니다. B. MMC가 높은 비강도와 높은 비계수, 높은 내열성, 내식성, 작은 열팽창 계수, 강한 특성을 갖는 매트릭스 재료의 일부 특성의 결함을 개선하고 보상하기 위한 하부 구조, 전위 형태 및 입자 크기 치수 안정성, 우수한 전도성 및 열 전도성이 있습니다. 물리적 및 기계적 특성. 따라서 MMC는 일부 전통적인 재료를 대체했으며 점차 국내외 재료 과학 연구의 초점이 되었습니다.

금속 매트릭스 복합재료의 응용

구리는 인간이 발견한 가장 초기의 가장 실용적인 금속 중 하나입니다. 연성이 뛰어나 전기전도도는 은에 이어 2위, 열전도도는 금, 은에 이어 두 번째입니다. 그러나 구리의 기계적 성질(내마모성, 경도, 강도, 크리프 저항성 등)이 좋지 않아 산업 및 군사 분야에서의 구리 사용이 제한됩니다. 많은 MMC 중에서 구리 매트릭스 복합재는 우수한 전도성, 열 전도성, 내식성 및 우수한 가공성으로 널리 알려져 있습니다. 1960년대부터 구리 매트릭스 복합재에 대한 연구가 점차 진전되었습니다. 많은 과학자들이 구리 매트릭스에 다양한 보강재를 추가했습니다. 복합재료는 구리의 장점을 그대로 유지하면서도 구리의 부족한 기계적 성질을 보완하는 것으로 나타났다. 현재까지 구리 매트릭스 복합재에 대한 연구는 수십 년 동안 지속되었으며 입자 강화 구리 매트릭스 복합재, 섬유 강화 구리 매트릭스 복합재 및 위스커 강화 구리 매트릭스 복합재의 세 가지 범주로 구성되었습니다.

구리 매트릭스 복합재료의 응용

1. 입자 강화 구리 매트릭스 복합재

입자 강화 구리 매트릭스 복합재의 목적은 구리 매트릭스 내에 우수한 특성을 갖는 입자를 고르게 분포시키고 구리 매트릭스 복합재의 종합적인 특성을 향상시키는 것입니다. 입자 강화 상의 고정 효과는 전위의 이동을 크게 방해하여 복합재의 강도를 높이고 구리 매트릭스 복합재의 기계적 특성, 내마모성 및 고온 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한, 입자 강화 상의 소량으로 인해 매트릭스 재료의 원래 높은 전도성과 열 전도성이 크게 감소되지 않습니다. 가장 일반적인 입자 강화 상은 Al2O3, WC, TiB2, Ti3SiC2 등입니다. 현재 가장 일반적으로 연구되는 상은 Al2O3입니다. 높은 기계적 특성, 순수 구리에 가까운 전기 전도성 및 열 전도성, 우수한 내식성 및 내마모성으로 인해 복합 재료는 실용적인 단계에 도달했습니다. WC 입자는 고강도, 고경도, 고융점 및 고탄성을 특징으로 하므로 WC 강화 구리 매트릭스 복합재도 고강도, 고경도, 고전도도 및 열전도도를 갖습니다. TiB2 입자는 우수한 강성, 높은 경도 및 우수한 내마모성을 특징으로 하므로 TiB2 강화 구리 매트릭스 복합재는 우수한 강성, 경도 및 내마모성을 갖습니다. Ti3SiC2는 우수한 구조, 전도성 및 자기 윤활 특성을 지닌 새로운 소재입니다. 전도성, 전도성, 가공성 측면에서 금속 재료와 동일한 특성을 가지고 있습니다. 동시에 세라믹 재료의 경량, 내산화성 및 고온 저항 특성을 가지고 있습니다. 따라서 Ti3SiC2 강화 구리 매트릭스 복합재는 우수한 자기 윤활성 재료이며 기계적 특성은 SiC 강화 구리 매트릭스 복합재보다 우수합니다.