Compozite cu matrice metalică ( ing. compozite cu matrice metalică ) - compozite , matricea în care este un metal sau un aliaj metalic.
Compozitele cu matrice metalică sunt împărțite în cele armate cu fibre (compozite fibroase) și umplute cu particule fine care nu se dizolvă în metalul de bază (compozite întărite prin dispersie).
Compozitele din fibre cu matrice metalică au două avantaje principale față de cele mai comune compozite cu matrice polimerică: pot fi utilizate la temperaturi mult mai ridicate și sunt mai eficiente în elementele structurale relativ mici, foarte solicitate. Ultimul fapt este determinat de posibilitatea reducerii semnificative a masei elementelor structurale de legătură datorită rezistenței mai mari a matricei metalice în comparație, de exemplu, cu o matrice polimerică și a posibilității de fabricare a prelucrării compozitelor cu o astfel de matrice (posibilitatea a folosirii îmbinărilor filetate etc.).
Fibrele din CMM suportă sarcina principală, în timp ce lungimea transferului de sarcină în acest tip de compozite este mult mai mică decât lungimea corespunzătoare în compozitele cu matrice polimerică din cauza posibilelor tensiuni de forfecare mari în matrice (cu condiția să existe o rezistență suficient de puternică). legătură la interfața dintre fibră și matrice). Această circumstanță are un efect pozitiv asupra proprietăților de rezistență ale compozitului datorită dependenței de scară a rezistenței fibrei. Există, de asemenea, situații în care interacțiunea fibrei și a matricei crește semnificativ rezistența efectivă a fibrei, ca urmare, rezistența reală a compozitului este mai mare decât valoarea obținută folosind rezultatele testării fibrelor individuale. Efectele de acest tip fac ca materialele fibroase MMC să fie promițătoare. O caracteristică importantă a CMM cu o matrice metalică din plastic este posibilitatea de a proiecta structuri cu fibre fragile, a căror rezistență la fisurare o depășește pe cea a unei matrice nearmate.
Compozitele tipice cu matrice metalică sunt bor -aluminiu (fibră de bor - o matrice pe bază de aliaje de aluminiu), carbon-aluminiu (compozite cu fibră de carbon ), compozite cu fibre de carbură de siliciu într-o matrice de titan sau titan-aluminiu, precum și fibre de oxid în o matrice pe bază de nichel. Acestea din urmă fac posibilă creșterea semnificativă (până la 1200 °C) a temperaturii de funcționare a materialelor rezistente la căldură.
Spre deosebire de compozitele fibroase, în materialele întărite cu dispersie, matricea este principala componentă portantă, iar particulele dispersate încetinesc mișcarea dislocațiilor, crescând limita de curgere și rezistența materialului. Rezistența ridicată este obținută la o dimensiune a particulelor de 10–500 nm, cu o distanță medie între ele de 100–500 nm și distribuția lor uniformă în matrice. Compozitele întărite prin dispersie pot fi obținute pe baza majorității metalelor și aliajelor utilizate în inginerie.
Principalele aplicații ale CMM în prezent sunt structurile aerospațiale; în viitor, acestea pot înlocui aliajele metalice în multe aplicații la sol, inclusiv tehnologia auto.