مواد درجه بنديشـــده تابعي يا FGM¹ ها مواد كامپوزيتي با ريزســـاختار ناهمگني ميباشند كه خواص مكانيكي آنها به طور ملايم و پيوسته از يك سطح به سطح ديگر تغيير ميكند. اين خاصـــيت ويژه به وســـيله تغيير يكنواخت در نســـبت حجمي مواد تشكيل دهنده آنها به دست مي آيد. در سالهاي اخير با تو سعه موتورهاي پرقدرت الكتريكي، توربين ها، راكتورها، تجهيزات صنايع هوافضا و ديگر ماشين آلات صنعتي، استفاده از موادي با مقاومت حرارتي بالا و مقاوم از لحاظ مكانيكي يك نياز ضروري به شمار ميرود. مواد تابعي يكي از كاربردي ترين مواد در صـنعت به ويژه جهت اســتفاده در محيط هايي با درجه حرارت بســيار بالا مانند راكتورهاي هســـته اي بشـــمار ميروند و پيش بيني ميگردد با توجه به ويژگي هاي منحصربفرد اين مواد، كاربردهاي صنعتي آنها در طي سالهاي آتي توسعه يابد. در سالهاي قبل در صنايع هوافضا از مواد سراميكي خالص جهت پو شش دهي و روكش نمودن قطعات تحت اثر دماي كاري بالا استفاده ميشد. اين مواد عايق هاي بسيار خوبي بودند ولي مقاومت زيادي در برابر تنش هاي وارده نداشتند. به ويژه تنش هاي پسماند در اين مواد مشكلات زيادي ازجمله حفره و ترك ايجاد مينمود. بعدها براي رفع اين مشكل از مواد كامپوزيت لايه اي استفاده شد. تنش هاي حرارتي در اين مواد نيز موجب پديده لايه لايه شـــدن ميگرديد. با توجه به اين مشـــكلات، طرح ماده اي مركب كه هم مقاومت حرارتي و مكانيكي بالا داشته و هم مشكل لايه لايه شدن را نداشــته باشــد ضــرورت پيدا كرد. به اين ترتيب با توجه به مشــكلاتي كه در صــنايع مختلف براي مواد تحت تنش هاي حرارتي بالا وجود داشت، دانشمندان علم مواد براي اولين بار مواد تابعي را بعنوان مادهاي با تحمل حرارتي بالا پيشنهاد نمودند و نخستين نمونه از اين مواد را در سال 1984 در منطقه سندايي ژاپن در آزمايشگاه هوافضاي نينو توليد كردند.

نوع رايج اين مواد تركيب پيوسته اي از فلزات و سراميك هاست كه از مخلوط نمودن پودر آنها به دست مي آيند به طوريكه تغيير فلز و سراميك از يك سطح به سطح ديگر كاملاً پيوسته ميباشد. به گونه اي كه مثلاً يك سطح از جنس سراميك خالص و سطح ديگر از جنس فلز خالص است و بين دو سطح تركيب پيوسته اي از هر دو ماده ميباشد. از اين رو خواص مكانيكي نيز با توجه به نوع تركیب، تغييرات پيوســـته اي در جهت ضـخامت دارد. اين مواد با توجه به پيوسـتگي تركيب اجزاي تشـكيل دهندهشـان داراي خواص مكانيكي مؤثرتري نسبت به مواد كامپوزيت لايه اي ميباشند. نسبت اين تركيب در راسـتاي ضـخامت جسـم متغير بوده و چگالي ذرات فلز معلق در بسـتر سـراميك از سـطح فلزي تا سـطح سـراميكي توسـط يك تابع معين كه ميتواند خطي، غيرخطي يا نمايي باشد كاهش يا افزايش مي یابد.

[۱](Functionally Graded Materials (FGM

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

این قسمت نباید خالی باشد
این قسمت نباید خالی باشد
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

یازده + چهارده =