Materiale composito a matrice metallica (MMC)

Materiali compositi metallo-ceramici nelle costruzioni in lega leggera

La gamma di applicazioni dei componenti metallici in lega leggera a resistenza elevata – principalmente alluminio, ma anche magnesio e titanio – è in costante crescita. Si utilizzano metalli leggeri nell'industria automobilistica per ridurre il peso del veicolo e abbassare sensibilmente il consumo di carburante e le emissioni.

Informazioni utili:

Esempio delle caratteristiche del materiale composito in metallo-ceramica AO-403 di CeramTec

  • Lega di metalli 60% vol. AlSi9MgMn
  • Ceramica 40% vol. Al2O3
  • Densità 3,21 g/cm3
  • Resistenza a flessione da 550 fino a 620 MPa
  • Resistenza a trazione da 380 a 460 MPa
  • Carico di rottura circa 0,5%

La struttura in lega leggera raggiunge tuttavia i propri limiti in aree in cui deve resistere a elevate sollecitazioni tribologiche, meccaniche o termiche. Tale debolezza può essere risolta mantenendo un peso ridotto del componente mediante rinforzo mirato e in alcuni casi parziale del metallo con particelle ceramiche. È possibile variare il tipo di particelle, il loro volume e le frazioni di volume. Tra gli obiettivi della configurazione tecnica della struttura, specifica dell'applicazione, vi sono:

  • Aumentare la resistenza meccanica
  • Influire su attrito e usura (tribologia)
  • Influire sulla dilatazione termica
  • Migliorare la stabilità termica

Tra gli esempi di applicazioni dei materiali compositi in metallo-ceramica (anche chiamati compositi a matrice metallica o MMC - metal matrix composites) vi sono le superfici di scorrimento dei cilindri nei motori (tribologia), le pareti delle cava dei pistoni (tribologia), le piastre di supporto delle pastiglie dei freni (peso), cuscinetti (dilatazione termica), dischi dei freni (tribologia), articoli sportivi o dissipatori di calore nel settore elettronico.

Prodotti realizzati in materiale composito a matrice metallica (MMC)

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