Kovový matricový kompozit (MMC)

Kovokeramické kompozity v lehkých kovových konstrukcích

Řada aplikací pro vysoce pevné, lehké kovové komponenty – především hliník, ale také hořčík a titan – se neustále rozšiřuje. Motivací pro používání lehkých kovů v automobilovém průmyslu je snaha o redukci hmotnosti a následné snížení spotřeby paliva a emisí.

Co je dobré vědět:

Charakteristický příklad kovokeramického kompozitu CeramTec AO-403

  • Kovová slitina 60 % obj. AlSi9MgMn
  • Keramika 40 % obj. Al2O3
  • Hustota 3,21 g/cm3
  • Pevnost v ohybu 550 až 620 MPa
  • Pevnost v tahu 380 až 460 MPa
  • Zatížení na lomu cca 0,5 %

Lehká kovová konstrukce však dosahuje svých limitů v oblastech, kde musí odolávat silnému tribologickému, mechanickému nebo tepelnému namáhání. Tato slabina může být odstraněna při zachování nízké hmotnosti součásti cíleným a v některých případech částečným vyztužením kovu keramickými částicemi. U keramických částic je možné měnit jejich typ, velikost a objemové frakce. Cíle technického a specifického aplikačního projektování struktur pro takovou keramiku jsou následující:

  • Zvýšení mechanické pevnosti
  • Ovlivnění tření a opotřebení (tribologie)
  • Ovlivnění tepelné roztažnosti
  • Zlepšení tepelné stability

Příklady aplikací kovokeramických kompozitů (nazývaných též kovové matricové kompozity, MMC) jsou vložky válců v motorech (tribologie), stěny prohlubní pístů (tribologie), opěrné desky brzdových obložení (hmotnost), ložiska (tepelná roztažnost), brzdové kotouče (tribologie), sportovní vybavení nebo tepelné jímky v elektronice.