Gracias por A2A. Un material funcionalmente calificado (FGM) es un compuesto de dos componentes caracterizado por un gradiente de composición de un componente a otro. En contraste, los compuestos tradicionales son mezclas homogéneas y, por lo tanto, implican un compromiso entre las propiedades deseables de los materiales componentes. Dado que proporciones significativas de una MGF contienen la forma pura de cada componente, se elimina la necesidad de compromiso. Las propiedades de ambos componentes se pueden utilizar por completo. Por ejemplo, la dureza de un metal puede combinarse con la refractariedad de una cerámica, sin comprometer la dureza del lado del metal o la refractariedad del lado de la cerámica.
Las MGF se diseñaron inicialmente como materiales de barrera térmica para aplicaciones estructurales aeroespaciales y reactores de fusión. Ahora se desarrollan para uso general como componentes estructurales en entornos de temperaturas extremadamente altas. Las MGF ahora son reconocidas como importantes materiales compuestos en todo el mundo. La utilización de MGF parece ser uno de los materiales más eficientes y efectivos. El material funcionalmente calificado (FGM), un material revolucionario, pertenece a una clase de materiales avanzados con propiedades variables en una dimensión cambiante. Los materiales graduados funcionalmente se presentan en la naturaleza como huesos, dientes, etc.
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Esta idea se emula desde la naturaleza para resolver problemas de ingeniería de la misma manera que se usa la red neuronal artificial para emular el cerebro humano. El material funcionalmente calificado elimina las interfaces afiladas existentes en el material compuesto, que es donde se inicia la falla. Reemplaza esta interfaz nítida con una interfaz de degradado que produce una transición suave de un material al siguiente.
Posibles aplicaciones de las MGF
Las MGF ofrecen una gran promesa en aplicaciones donde las condiciones de operación son severas. Por ejemplo, revestimientos resistentes al desgaste para manipular grandes partículas de mineral abrasivo pesado, protectores térmicos de cohetes, tubos de intercambiadores de calor, generadores termoeléctricos, componentes de motores térmicos, revestimientos de plasma para reactores de fusión, juntas de metal / cerámica con aislamiento eléctrico e implantes dentales.
También son ideales para minimizar el desajuste termomecánico en la unión metal-cerámica. Un material funcionalmente calificado de cerámica y metal de bajo costo sería ideal para revestimientos resistentes al desgaste en la industria de procesamiento de minerales. Tal material comprendería una cara de cerámica dura en el lado expuesto, una cara de metal resistente en el lado trasero que puede atornillarse o soldarse a un marco de soporte, y una composición graduada de metal a cerámica en el medio.
