کامپوزیت¬های زمینه فلزی تیتان: مرور

کامپوزیت¬های زمینه فلزی تیتان (TMCs)، استحکام و سفتی مشخص و بالایی در مقایسه با موادِ با پایه فولادی و نیکل دارند. TMCهای باثبات حرارتی نسبت به سوپرآلیاژهای یکپارچه، تا %۵۰ کاهش وزن از خود نشان می¬دهند در عین حال همان استحکام و سفتی را در سیستم¬های رانش موتور جت حفظ می¬کنند. صرفنظر از تقویت¬کننده¬ها که فیبرهای پیوسته یا ذرات غیرپیوسته هستند، خصوصیات منحصربه¬فرد TMCها آن¬ها را به طلایه¬دار برنامه¬های تحقیق و توسعه در سرتاسر جهان تبدیل ساخته است. هرچند TMCها یکی از مطالعه¬شده¬ترین و جذاب¬ترین سیستم¬های مواد محسوب می¬شوند اما به ندرت می¬توان اطلاعات مفیدی درباره خصوصیات، روش¬های ساخت و طراحی آن¬ها در متون به دست آورد. مطالعه مروری حاضر، تحقیقات مهمی که منجر به پیشرفت در سیستم¬های مواد TMC شده است را پوشش می¬دهد، جزئیات جامعی درباره تقویت¬کننده¬های رایج و فرآیندهای تولید ارائه می¬کند، خصوصیات استاتیک و دینامیک برخی از TMCهای رایج و کاربردهای صنعت متعادل TMCها را را مرور نموده و دورنمای امیدوارکننده TMCها را برجسته می¬سازد.

Titanium matrix composites (TMCs) offer high specific strength and stiffness compared with steel and nickel-base materials. High-temperature TMCs can offer up to 50% weight reduction relative to monolithic superalloys while maintaining equivalent strength and stiffness in jet engine propulsion systems. Regardless of the reinforcements are continuous fibres or discontinuous particulates, the unique properties of TMCs have thrust them to the forefront of extensive research and development programmes around the world. Even though TMCs are one of the most studied and sought-after material systems, useful information about their properties, fabrication methods and design is scattered in the literature. This review covers important research work that has led to the advances in TMCs material systems. It also provides comprehensive details about common reinforcements, manufacturing processes, and reviews static and dynamic properties of some common TMCs. The review also presents common industr