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¿Qué son los materiales MMC? Propiedades y aplicaciones
2025.03.26
Los compuestos de matriz metálica (MMC) son materiales de ingeniería avanzada, obtenidos mediante la infiltración de una estructura porosa de carburo de silicio (SiC) con silicio metálico.
Esta combinación optimiza sus propiedades mecánicas y físicas, ofreciendo soluciones innovadoras para diversas industrias.
Propiedades principales de los MMC
-
Alta dureza y resistencia al desgaste: Gracias a los refuerzos cerámicos como el carburo de silicio (SiC), los MMC poseen una dureza excepcional, lo que les confiere una gran resistencia al desgaste y la abrasión.
-
Buena maquinabilidad: A pesar de su dureza, los MMC ofrecen una mejor maquinabilidad que los materiales cerámicos puros, como el SiC. Esto permite la fabricación de componentes complejos y de alta precisión, reduciendo los costos de producción.
-
Estabilidad térmica: Los MMC mantienen un alto rendimiento incluso a temperaturas elevadas, por lo que son ideales para entornos térmicamente exigentes.
-
Baja expansión térmica: La combinación de una matriz metálica con refuerzos cerámicos proporciona a los MMC un bajo coeficiente de expansión térmica, garantizando estabilidad dimensional incluso ante variaciones de temperatura.
Aplicaciones comunes de los MMC
Gracias a sus propiedades únicas, los MMC se emplean en numerosas aplicaciones:
-
Componentes mecánicos: Su resistencia y ligereza los hacen ideales para piezas de maquinaria que requieren una alta relación resistencia/peso.
-
Herramientas y dispositivos: Los MMC se utilizan en la fabricación de herramientas y equipos industriales que exigen durabilidad y precisión.
-
Industria aeroespacial y automotriz: Su baja densidad y alta resistencia los convierten en materiales idóneos para componentes estructurales en aplicaciones aeroespaciales y automotrices.
-
Disipadores de calor y gestión térmica: Gracias a su excelente conductividad térmica, los MMC se emplean en dispositivos electrónicos para la disipación de calor y la optimización de la gestión térmica.
MMC shower plate
Tabla de comparación de propiedades de los materiales compuestos
| Property (Unit) |
Composición | Tasa de contenido (%) (vol％) |
Dureza Vickers (GPa) |
Resistencia a la flexión (GPa) |
Resistencia a la fractura (MPam¹/²) |
Temperatura máxima de uso (℃) |
Coeficiente de expansión térmica （×10-⁶/℃） |
Conductividad térmica (W/(m・K)) |
Resistividad volumétrica (μΩ･㎝) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Material | |||||||||
| SS501 | SiC Si |
50 50 |
– | 300 | 3 | 1,200 (sólo para referencia) |
2.8 (RT～200℃) |
175 | 2×10-2 |
| SS701 | SiC Si |
70 30 |
– | 300 | 3 | 1,200 (sólo para referencia) |
3.0 (RT～200℃) |
190 | 2×10-2 |
| PARUCOCERAM SI | SiC Si |
82 18 |
– | 250 | 3 | 1,350 (sólo para referencia) |
3.4 (RT～700℃) |
220 | 10-1 (sólo para referencia) |
| SA701 | SiC Al |
70 30 |
– | 340 | 8 | – | 7.0 (RT～200℃) |
160 | 10-5 |
| SiC sinterizado de alta pureza | SiC | 99 | 24 | 500 | 3 | – | 2.9 (RT) |
150 | ＞10⁶ |
Conclusión
Los compuestos de matriz metálica (MMC) representan una solución versátil e innovadora para diversas aplicaciones industriales.
Su combinación de propiedades mecánicas superiores, facilidad de mecanizado y estabilidad térmica los convierte en la opción preferida para sectores que requieren alto rendimiento y máxima fiabilidad.
La investigación y el desarrollo continuo en este campo abren la puerta a nuevas innovaciones y aplicaciones en el futuro.
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