기능적으로 등급이 매겨진 재료 (FGMS)
기능적으로 등급이 매겨진 재료 (FGM) 및/또는 미세 구조 두께에 걸쳐. 이 다양한 구조는 그들에게 독특하고 맞춤형 특성을 제공합니다 그것은 한 표면에서 다른 표면으로 점차 변화합니다.
주요 측면에 대한 분석은 다음과 같습니다.
1. 구성 변화 :
* 가장 일반적인 FGM 디자인에는 점진적인 전환 가 포함됩니다. 두 가지 다른 재료 사이.
예를 들어, 세라믹-금속 FGM은 고온 저항성을위한 세라믹이 풍부한 표면을 가질 수 있고 더 나은 연성을위한 금속이 풍부한 표면을 가질 수 있습니다.
*이 조성의 점진적인 변화는 다른 특성 사이의 원활한 전환을 가능하게하여 성능 향상 로 이어집니다. .
2. 미세 구조적 변화 :
* FGMS는 또한 다른 미세 구조를 가질 수 있습니다 두께를 따라.
예를 들어, 입자 크기 또는 다공성은 다양하여 기계적 특성의 변화를 초래할 수 있습니다.
* 이것은 최적화 를 허용합니다 원하는 기능을위한 재료의 특정 영역.
3. 맞춤 속성 :
* 조성 및 미세 구조의 제어 된 변화는 독특하고 맞춤형 특성을 가진 재료의 설계를 허용합니다.
* 이는 다양한 응용 분야에서 열, 기계 및 전기 성능 향상 가능성을 열어줍니다.
FGM 특성의 예 :
* 열 장벽 : 세라믹이 풍부한 표면은 고온에 저항하는 반면 금속이 풍부한 내부는 구조적 강도를 제공합니다.
* 내마모성 : 단단하고 세라믹이 풍부한 표면은 마모에 저항하는 반면 연성 코어는 충격력을 흡수합니다.
* 열전달 : 열전도도가 다양 한 재료는 열 흐름을 효율적으로 제어 할 수 있습니다.
fgms의 장점 :
* 개선 된 성능 : 전통적인 재료에 비해 열, 기계 및 전기 특성을 향상시킵니다.
* 내구성 향상 : 마모, 피로 및 고온에 대한 저항.
* 다양성 : FGM은 특정 응용 프로그램 및 환경에 맞게 조정할 수 있습니다.
fgms의 응용 :
* 항공 우주 : 열 방패, 터빈 블레이드 및 로켓 노즐.
* 자동차 : 배기 시스템, 엔진 부품 및 브레이크 디스크.
* 생물 의학 : 임플란트, 보철 및 약물 전달 장치.
* 에너지 : 태양 전지, 연료 전지 및 원자로.
* 전자 장치 : 센서, 액추에이터 및 고성능 트랜지스터.
FGMS의 도전 :
* 제작 : 재료 조성 및 미세 구조에서 복잡하고 제어 된 그라디언트를 생성하는 것은 어려운 일입니다.
* 비용 : FGM은 일반적으로 전통적인 재료보다 제조 비용이 더 비쌉니다.
* 특성 : FGM의 특성을 측정하고 평가하는 것은 복잡 할 수 있으며 특수 기술이 필요합니다.
결론적으로, 기능적으로 등급이 매겨진 재료는 재료 과학의 상당한 발전을 제공하여 다양한 응용 분야에서 맞춤형 특성과 향상된 성능을 제공합니다. 연구 개발 진보로서 FGM은 다양한 산업의 주요 과제를 해결하는 데 점점 더 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.
