Keramikkmatrikskompositter

Keramikkmatrikskompositter er en gruppe kompositter som består av en keramisk matriks og en forsterkende fase, vanligvis fibre. Den keramiske matrisen kan være silikon-karbid (SiC), aluminiumoksid (Al2O3) eller silikon-nitrid (Si3N4), mens forsterkningen ofte består av fibre av karbon, SiC eller andre keramiske materialer. Denne kombinasjonen gir materialet bedre bruddmotstand og termisk stabilitet enn monolitiske keramikktyper, særlig ved høye temperaturer.

Vanlige systemer inkluderer SiC-matriks-kompositter med SiC- eller karbonfibre, samt oksid- eller silikonbaserte matriser med keramiske fibre. Fremstillingsmetoder inkluderer impregnering og herding (PIP), kjemisk dampinfiksjon (CVI), og flytende infiltrasjonsteknikker, i tillegg til trykkbearbeiding for tetthetskontroll. Forsterkningen og grenseflaten mellom fiber og matriks kan justeres for å forbedre bruddmotstand og termisk duktilitet.

Egenskaper og ytelse: Keramikkmatrikskompositter har generelt høy bruddstyrke og stivhet ved høye temperaturer, god varmeledning og lav temperaturkoeffisient, men de kan være sprø i monolitt tilstand. For å oppnå lang levetid i varme miljøer trenger ofte miljøbarrierebelegg (EBC) for å beskytte mot oksidasjon og enviromentale angrep. Kostnader, produksjonskompleksitet og varierende pålitelighet er fortsatt utfordringer.

Anvendelser og utvikling: De brukes i avgangsområder som romfarts- og flyindustri, høytemperaturkomponenter i turbiner og exahustsystemer, samt i romfartsnæringer der vektbesparelser og høy temperaturytelse er avgjørende. Forskning fokuserer på forbedret toughening, kontrollerte grenseflater, kostnadseffektive produksjonsprosesser og effektdannelse i realistiske miljøer.