کامپوزیتهای زمینه فلزی ( MMC ) Metal Matrix Composite هنوز در مرحله توسعه و یا در مراحل نخستین تولید تجاری بوده و مانند کامپوزیت های زمینه پلمیری در انواع مختلف و با جنس های مختلف به صورت تجاری کمتر وارد بازار شده و کمتر مورد استفاده قرار گرفته اند .

فلزات را می توان توسط رشته های پیوسته یا منقطع و یا تقویت کننده های ذره ای تقویت کرد . اکسید آلومینیوم و کاربید سیلیسیم تقویت کننده هایی هستند که در مقیاس وسیعی در تقویت فلزات مورد استفاده قرار گرفته اند و بدین طریق طیف گسترده ای از کامپوزیتهای زمینه فلزی تولید شده است .

در دهه ۱۹۶۰ و اوایل دهه ۱۹۷۰ تولید الیاف بر و کاربید سیلیسیم تقویت فلزات سبک مخصوصا آلیاژهای آلومینیوم را که به طور جدی مورد توجه بودند امکان پذیر نمود . تحقیقات قابل توجه ای در رابطه با آلیاژهای تقویت شده به وسیله الیاف بر در اوایل دهه ۱۹۷۰ در ایالات متحده انجام گردید و منجر به کاربردهای گسترده ای از کامپوزیتهای زمینه فلزی در کاربردهای هوافضای مانند سفینه های فضایی و هواپیماهای نظامی گردید .

خواص کامپوزیتهای زمینه فلزی

کامپوزیتهای زمینه فلزی مزایای فراوانی نسبت به فلزات یکپارچه دارند که بخشی از این مزایا در ذیل اشاره شده است :

• مدول یا ضریب مخصوص بالاتر
• استحکام مخصوص بیشتر
• خصوصیات بهتر در درجه حرارت های بالا
• ضرایب انبساط حرارتی کمتر
• مقاومت در مقابل سایش بیشتر

به خاطر این ویژگی ها برای برخی از قطعات که در صنایع هوافضا کاربرد دارند ، این کامپوزیتها برای طیف وسیعی از کاربردها مورد توجه می باشند . با این وجود از سوی دیگر چقرمگی آنها نسبت به فلزات یکپارچه کم بوده و از نظر قیمت در حال حاضر گران تر می باشند .

در مقایسه با بیشتر کامپوزیت های زمینه پلیمری ، کامپوزیت های زمینه فلزی خواص مکانیکی برتر و بالاتری از جمله استحکام عرضی بالاتر ، استحکام فشاری و برشی بیشتر و قابلیت های بهتر در درجه حرارت های بالا را دارا می باشند . همچنین برترهایی در برخی خواص فیزیکی آنها عبارت از نداشتن خاصیت جذب رطوبت ، نداشتن قابلیت اشتعال ، رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا و مقاومت در مقابل اکثر تشعشعات وجود دارد .

کاربردهای کامپوزیتهای با زمینه ی فلزی

در جدول ذیل کاربردهای مختلف این کامپوزیتها آمده است:

تعدادی از کاربردهای کامپوزیتهای فلزی

در جدول ذیل کاربردهای هوافضایی این کامپوزیت‌ها آمده است:

کامپوزیتهای زمینه فلزی برای کاربردهای هوافضایی

در شکل زیر انواع کامپوزیتهای زمینه فلزی آورده شده است :

روشهای ساخت کامپوزیتهای فلزی

روش های تولید متنوعی برای ساخت این گروه از کامپوزیتها مورد استفاده قرار گرفته است که در یکی از گروه های زیر تقسیم بندی می شوند :

• روش های تولید حالت جامد
• روش های تولید حالت مایع
• روش های تولید حالت رسوب
• روش های تولید حالت درجا (بی خود)

منابع

Ref: F. L. Matthews, R. D. Rawwlings, “Composite materials Engineering & Science”.