Compozit cu matrice metalică

Un compozit cu matrice metalică ( CMM ) este un material care combină două elemente:

• o matrice metalică , de exemplu aluminiu , magneziu , zinc etc.
• o armătură metalică sau ceramică , cum ar fi fire de oțel , particule de carbură de siliciu (SiC), fibre de carbon , alumină etc. Compozitele cu o matrice metalică având ceramică ca armare sunt numite cermete .

Acronimul MMC constituie acronimul „Metal Matrix Composite”, adică „Composite à matrix métal” sau CMM în franceză.

Compoziţie

Pentru a avea o anumită rentabilitate tehnologică (și economică), compozitul trebuie să rămână suficient de ușor; ceea ce duce la utilizarea unui metal ușor pentru matrice. Drept urmare, aluminiul și aliajele sale sunt buni candidați, urmate de magneziu și titan și de aliajele lor respective.

Cerere

Materialele compozite cu o matrice metalică au evoluat semnificativ de la apariția lor în anii 1960 . Prețul lor relativ ridicat și-a limitat aplicațiile în principal la industria aerospațială . Abia din anii 1980 , apariția unor întăriri comerciale interesante și mai bune a făcut posibilă luarea în considerare a altor domenii de aplicare. Astăzi, CMM-urile sunt de interes pentru proiectanții din industria auto, electronică și hobby pentru capacitatea lor de a îndeplini cerințele mecanice specifice.

de fabricație

Fabricarea acestor compozite este relativ complexă în măsura în care trebuie să se asigure o bună coeziune a matricei / întăririi și să aibă simultan:

• Fabricarea cu matricea în fază lichidă sau semi-solidă pentru a asigura o fluiditate suficientă în timpul impregnării armăturilor;
• O temperatură scăzută de topire a matricei, ca în cazul aluminiului, pentru a nu deteriora armăturile și pentru a evita orice reacție între matrice și armături.

Compozitele cu matrice metalică sunt adesea modelate prin turnare sub presiune. Pașii sunt următorii:

• depunerea fibrelor în matriță;
• închiderea matriței;
• preîncălzește matrița închisă;
• injectarea matricei (metal topit);
• compactarea într-o presă până la solidificare.

Proprietăți

Compromisul obținut între tenacitatea matricei metalice și rigiditatea armăturilor conferă CMM caracteristici mecanice interesante comparativ cu aliajul singur, în special peste 200 ° C.

Comparație cu compozite cu matrice organică

Compozitele cu matrice metalică au următoarele avantaje și dezavantaje în comparație cu compozitele cu matrice organică:

CMM-urile sunt mai bune

• temperatura și rezistența la foc;
• proprietățile intrinseci ale matricei metalice (cu excepția izolației termice);
• rezistenta la imbatranire;
• ductilități ale matricei metalice (în comparație cu matricile de rășină termorezistentă)

CMM-urile sunt limitate de

• densitate mai mare;
• un pret mai mare.

Referințe

1. http://www.si.ens-cachan.fr/accueil_V2.php?page=affiche_ressource&id=169
2. Michel Dupeux, „Lista de verificare a științei materialelor”, Dunod, 2005
3. Serge Étienne, Laurent David, Émilie Gaudry, Philippe Lagrange, Julian Ledieu și Jean Steinmetz, „Materiale de la A la Z - 400 de intrări și exemple de înțeles”, Dunod, 2008

Articol asociat

• Glidcop