تمت مراجعة حالة البحث والتقدم المحرز في تكنولوجيا معالجة مركبات مصفوفة التيتانيوم (TiMMCs) من جوانب المعالجة الميكانيكية التقليدية ومعالجة مجال الطاقة المركبة ومعالجة الحدادة والتصنيع الإضافي. خصائص TiMMCs التي تتم معالجتها بواسطة تقنيات معالجة مختلفة. تهدف إلى المشاكل الرئيسية في البحث الحالي ، ومن المتوقع اتجاه تطوير تكنولوجيا معالجة TiMMCs في المستقبل.
صورة
مهندس كبير على مستوى الباحث وانغ جوانجبينج
01
الديباجة
يستخدم التيتانيوم وسبائكه على نطاق واسع في مجالات الطيران والبتروكيماويات والبحرية والطبية نظرًا لخصائصها الممتازة مثل القوة النوعية العالية والمقاومة الممتازة للتآكل الكيميائي والتوافق الحيوي الجيد [1-4]. ومع ذلك ، فإن معامل يونج ومقاومة التآكل ومقاومة الحرارة لسبائك التيتانيوم أقل من تلك المستخدمة في سبائك الصلب والنيكل ، مما يحد من استخداماتها الإضافية في مجالات السيارات والفضاء [5-8]. يوفر ظهور مركبات مصفوفة التيتانيوم (TiMMCs) بديلاً جديدًا للتغلب على المشكلات المذكورة أعلاه. TiMMCs عبارة عن مادة مركبة تتكون من التيتانيوم وسبائكه مثل المصفوفة والسيراميك (الجسيمات والشعيرات والألياف القصيرة والألياف الطويلة المستمرة) كمرحلة تقوية (انظر الشكل 1).
صورة
أ) مركبات مصفوفة التيتانيوم المقواة بالألياف الطويلة المستمرة
صورة
ب) مركبات التيتانيوم المقواة بالجسيمات ج) مركبات خافتة / قصيرة من التيتانيوم المقوى بالألياف
الشكل 1 الشكل 1 رسم تخطيطي لـ TiMMCs مع أنواع مختلفة من مراحل التعزيز
مع الحفاظ على الخصائص الممتازة للمصفوفة ، يمكن لـ TiMMCs أيضًا الحصول على خصائص شاملة لا يمكن تحقيقها من خلال مرحلة أو مصفوفة تقوية واحدة من خلال التكامل والارتباط بين خصائص الألياف والمصفوفة. على سبيل المثال ، مقاومة الخضوع لمركب (TiC plus Ti5Si3) / Ti المحضر بواسطة HUO وآخرون. [9] يصل إلى 829 ميجا باسكال ، وهو أعلى بنسبة 178 في المائة من التيتانيوم النقي ، مع الحفاظ على استطالة عالية بنسبة 8.1 في المائة ، ولديه قوة عالية ودونة متوسطة. بالمقارنة مع مركبات TiC / Ti المصفحة ، يتم تحسين قوة وليونة TiMMCs في نفس الوقت ، مما ينتج عنه أداء تآزري ممتاز للقوة والليونة. المعامل النوعي العالي لـ TiMMCs هو العامل الرئيسي لتعزيز تطبيقه الواسع في جسم الطائرة ، في حين أن القوة النوعية العالية هي القوة الدافعة لتعزيز تطبيقها في صناعة المحركات [10]. على سبيل المثال ، أخذت الولايات المتحدة زمام المبادرة في استخدام مركبات التيتانيوم المعزز بالجسيمات لتصنيع أجزاء المحرك الهوائي. تم بنجاح تطبيق الشفرات الدوارة المكونة من مادة التيتانيوم المعززة بالجسيمات والتي طورتها الولايات المتحدة ، والتي لا تؤدي فقط إلى تحسين أداء الشفرات الدوارة ، ولكنها تقلل أيضًا من الطيران. انخفضت تكلفة تصنيع المحرك بما يصل إلى 60 دولارًا ، 000 [11]. طورت شركة Boeing Aircraft Company في الولايات المتحدة قضيبًا لتوصيل معدات هبوط الطائرات المركب المعزز بالجسيمات ، والذي لا يؤدي فقط إلى زيادة كبيرة في درجة حرارة الخدمة ، ولكنه يقلل أيضًا من الكتلة بنسبة 40 بالمائة تقريبًا مقارنةً بذلك قبل التحسين. ، وتم تطبيقه بنجاح على طائرة بوينج 787 [12]. نجح مركز الأبحاث الأطلسي في الولايات المتحدة في تطوير مادة مركبة تعتمد على التيتانيوم المقوى بالجسيمات لمعدات هبوط طائرات الهليكوبتر ، وتم تطبيقها بنجاح. بالمقارنة مع المواد التقليدية ، يتم تقليل الوزن بشكل كبير [13]. استخدم المركز الفرنسي لأبحاث الطيران وشركة Rolls-Royce البريطانية مركبات مصفوفة من التيتانيوم المقوى بالجسيمات لتحضير شفرات المحركات الهوائية وحققت النجاح [14 ، 15]. في مجال السيارات ، تتزايد متطلبات الهياكل خفيفة الوزن باستمرار ، مما يعزز بشكل كبير تطبيق TiMMCs. استخدمت شركة Toyota Corporation اليابانية لأول مرة المواد المركبة BTi / Ti لصمامات عادم السيارات ، وصمامات عادم محرك السيارات والأجزاء الأخرى ، وصمامات المحرك ، وما إلى ذلك. تم تقليل الكتلة الإجمالية بنسبة 40 بالمائة تقريبًا ، وتتميز بمزايا الحياة العالية والتكلفة المنخفضة [16]. في الوقت نفسه ، بدأت دول مثل أوروبا والولايات المتحدة أيضًا في استخدام المواد المركبة القائمة على التيتانيوم المقوى بالجسيمات لتحل محل المواد الفولاذية التقليدية لتصنيع الأجزاء الرئيسية من السيارات ، وذلك لتقليل وزن السيارات وزيادة تحسين أداء السيارات [17]. يظهر نطاق تطبيق TiMMCs في الشكل 2.
صورة
الشكل 2 الشكل 2 نطاق تطبيق TiMMCs
نظرًا لتعقيد تكوين المواد ، فإن معالجة TiMMCs أكثر صعوبة بكثير من المواد الهندسية التقليدية ، وهي نوع جديد من المواد التي يصعب معالجتها. وفي الوقت نفسه ، على الرغم من أن TiMMCs التي تحتوي على تعزيزات موزعة بشكل موحد أو تعزيزات متقطعة تظهر بشكل عام قوة أعلى ، فإن الليونة والمتانة بالنسبة إلى المصفوفة النقية تتعرض للخطر حتماً [18]. على سبيل المثال ، حتى مع TiC و Ti5Si3 في الموقع ، تُظهر بيانات الشد أن الاستطالة عند الكسر تنخفض بشكل حاد من 17.2 في المائة إلى 1.53 في المائة عندما تصل زيادة مقاومة الخضوع للمادة المركبة إلى 410 ميجا باسكال ، مما يضع متطلبات أعلى على تقنية المعالجة [19 ]. لذلك ، أصبحت كيفية تحقيق معالجة عالية الكفاءة ومنخفضة الضرر لـ TiMMCs نقطة ساخنة للبحث في مجال معالجة المواد المركبة.
تشمل طرق المعالجة الشائعة لـ TiMMCs المعالجة الآلية ، والتزوير ، والصب ، والتصنيع الإضافي [20]. تعتمد المعالجة على القوة الميكانيكية لتغيير شكل المواد ، والتي يمكنها تنفيذ الإنتاج الضخم ومعالجة الدفعات بكفاءة. إنها واحدة من أكثر طرق المعالجة الباردة شيوعًا. يمكنها تحقيق أبعاد عالية الدقة ومتطلبات جودة السطح ، وهي مناسبة لأنواع مختلفة من المواد بما في ذلك المواد المركبة. معالجة المواد. تشمل عمليات التصنيع الشائعة القطع والحفر والطحن والطحن. يعتبر التشكيل والصب والتصنيع الإضافي عمليات معالجة حرارية نموذجية يمكنها تحسين الخواص الميكانيكية وهيكل المواد المركبة [21]. بالإضافة إلى ذلك ، عند اختيار تقنية معالجة مناسبة لمعالجة TiMMCs ، من الضروري النظر بشكل شامل في الخصائص المختلفة لكل مكون في المادة المركبة ، وكذلك التآكل والتمدد الحراري بين المادة المركبة وأداة المعالجة ، من أجل الحصول على أجزاء TiMMCs بأداء ممتاز.
في هذه الورقة ، تتم مراجعة تقنية المعالجة الحالية لـ TiMMCs ، ويتم توقع معالجة TiMMCs في المستقبل ، من أجل توفير الدعم النظري للتطبيق عالي الأداء لـ TiMMCs.
02
بالقطع
نظرًا لقيود تقنية التحضير الخاصة بـ TiMMCs ، لا تزال المعالجة الآلية عملية لا غنى عنها في تصنيع TiMMCs. بالمقارنة مع مادة المصفوفة ، فإن التعزيز يتمتع بصلابة أعلى ، وقوة أعلى ، ومعالجة أكثر صعوبة ، وستكون هناك مشاكل مثل تجزئة طور التعزيز ، والانسحاب وإزالة الترابط أثناء المعالجة. تمت دراسة عملية قطع TiMMCs بشكل شامل من حيث التحسين والجوانب الأخرى.
2.1 التصنيع
بهدف عدم وجود بحث منهجي حول أداء القطع مثل آلية اهتراء الأداة وقوة القطع وتغيرات درجات الحرارة في عملية قطع TiMMCs ، أجرى Bian Weiliang [22] بحثًا حول أداء تدوير الأدوات المختلفة (TiCp plus TiB w) / TC4. يتم استخدام الماس البلوري الأحادي وكربيد الأسمنت في معالجة المواد. في ظل ظروف القطع نفسها ، يكون عمر أداة PCD أطول. عندما تقطع أداة الماس البلورية المفردة TiMMCs ، فإن تآكل الأداة يأتي بشكل أساسي من الكشط المتكرر لتحسين الصلابة العالية بالنسبة للأداة. عند قطع سبيكة TC4 وحدها ، يتم ربط سبيكة التيتانيوم بالأداة ويكون التآكل الناجم عن انتشار عناصر مواد المعالجة في الأداة أكثر أهمية. عند تصنيع TiMMCs بأدوات كربيد مدعمة ، يكون انتشار وترابط مادة قطعة العمل واضحًا أيضًا.
من أجل زيادة استكشاف تأثير معلمات القطع وطرق التزييت على خصائص التصنيع ، NIKNAM et al. [23] نفذت تجارب تحول جافة وشبه جافة على مركبات مصفوفة التيتانيوم المقواة بالجسيمات (PTMCs) ، وحللت قوة القطع تحت معايير قطع مختلفة. ، خشونة السطح وسلوك إزالة الجسيمات. تظهر النتائج أن قوة القطع تكون أكبر في ظل الظروف شبه الجافة ، وسيتم إنتاج غشاء من مادة التشحيم ، مما يعيق التقدم السلس للقطع.
دونج وآخرون. [24] درس سلوك تآكل الأداة الأولي أثناء دوران TiMMCs ، ووجد أن التآكل هو أهم آلية في قطع TiMMCs ، وتم العثور على الانتشار والالتصاق تحت جميع الظروف. وتم العثور على شكل تآكل جديد من الطبقة الرقيقة الصلبة في عملية المعالجة ، والذي سيؤدي في هذه الحالة إلى تآكل الانتشار والورم الميكانيكي. تختلف عن مركبات PTMCs ، تتميز مركبات مصفوفة التيتانيوم المقواة بالألياف المستمرة بتباين فريد بسبب استمرارية الألياف. من أجل توضيح آلية القطع لمركبات مصفوفة التيتانيوم المقواة بالألياف المستمرة ، ZAN [25] وآخرون. حصل اختبار القطع المتعامد SiCf / Ti -6 Al -4 V على سلوك تكوين الرقاقة وآلية تشوه المادة المركبة عند درجة حرارة منخفضة ودرجة حرارة الغرفة ودرجة حرارة عالية ، ووجد ذلك مقارنة بتكوين شريط القص ثابت الحرارة أثناء عملية قطع سبائك التيتانيوم ، SiCf / Ti عرض سن المنشار -6 Al -4 V أكبر. الشكل 3 هو رسم تخطيطي لقص الطبقة المتناوبة SiCf / Ti -6 Al -4 V عند درجات حرارة مختلفة.
صورة
أ) المبردة (CT)
صورة
ب) درجة حرارة الغرفة (RT)
الشكل 3 رسم تخطيطي للقطع للطبقات المتناوبة لمركبات مصفوفة التيتانيوم المقواة بالألياف عند درجات حرارة مختلفة
2.2 الطحن
يعتمد الطحن على العديد من الحبيبات الكاشطة على سطح عجلة الطحن من أجل قطع قطعة العمل في وقت واحد لإزالة المواد ، وهو مناسب للتشغيل الدقيق والفائق الدقة للمواد. دينغ وآخرون. [26 ، 27] أنشأ نموذجًا ثلاثي الأبعاد للعناصر المحدودة لعملية الطحن من أجل فهم سلوك إزالة المواد لـ TiCp / Ti -6 Al -4 V أثناء الطحن التقليدي والطحن عالي السرعة ، واستناداً إلى نموذج العناصر المحدودة ، ناقش سلوك إزالة المواد. سلوك الإزالة وتأثير سرعة الطحن على تكوين ميزات السطح المشكل (انظر الشكل 4). أوضحت النتائج أن سلوك إزالة المادة أثناء طحن TiCp / Ti -6 Al -4 V يمكن تقسيمه إلى إزالة مطيلة لمادة المصفوفة المعدنية وإزالة هش لجسيمات TiC المقواة. وبالمثل ، LIU وآخرون. [28] خلص إلى أن إزالة المواد في الطحن عالي السرعة لـ PTMCs يمكن تقسيمها إلى أربع مراحل: إزالة البلاستيك لمصفوفة السبيكة ، وبدء الكراك في الجسيمات المحسنة ، وانتشار الشقوق في الجسيمات المحسنة ، والفشل الهش للجسيمات المحسنة. بالمقارنة مع سرعة الطحن ، فإن سماكة الرقاقة غير المشوهة لها تأثير أكبر على تشكيل عيوب السطح المصنوع آليًا. على هذا الأساس ، LI et al. [29 ، 30] درس أداء الطحن لعجلة طحن CBN أحادية الطبقة مطلية بالكهرباء وعجلة طحن CBN ملحومة بالنحاس لـ PTMCs (انظر الشكل 5). أظهرت النتائج أن عجلة طحن CBN أحادية الطبقة أكثر ملاءمة من عجلة الطحن المطلية بالكهرباء للطحن عالي السرعة لـ PTMCs. ليو شاوجي وآخرون. [31] حلل نموذج قوة الطحن للطحن الجانبي PTMCs عن طريق المحاكاة. عند إزالة المصفوفة ، يكون تذبذب قوة الطحن منتظمًا. عند إزالة جزيئات TiC المقواة ، ستظهر تشققات وتتمدد على سطح المادة. هناك أيضًا شرائح ضخمة تمت إزالتها على السطح ، كما أن تذبذب قوة الطحن في المنطقة التي تتم فيها إزالة الجسيمات المقواة كبير. بالإضافة إلى ذلك ، تزداد قوى الطحن العادية والماسية مع زيادة سماكة الرقاقة الكاشطة المفردة.
صورة
أ) طحن عادي محاكاة PTMCs
صورة
ب) نتائج اختبار الطحن العادي PTMCs
صورة
ج) محاكاة طحن عالية السرعة PTMCs
صورة
د) النتائج التجريبية للطحن عالي السرعة لـ PTMCs
الشكل 4 نتائج المحاكاة والاختبار لسلوك إزالة PTMCs بسرعات مختلفة
(مقابل =3 متر / دقيقة ، ap =0. 010 ملم)
صورة
أ) طحن بعجلة طحن CBN مطلية بالكهرباء
صورة
ب) طحن بعجلة طحن CBN ملحومة
الشكل 5 مقارنة بين عجلة طحن CBN المطلية بالكهرباء وعجلة طحن CBN ملحومة بالنحاس لطحن PTMCs
03
معالجة مجال الطاقة المركبة
الطحن بمساعدة الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية عبارة عن تقنية معالجة مركبة تقدم الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية لتقنية الطحن التقليدية لتقليل درجة حرارة القطع وتحسين جودة الطحن. في الآلات التي تعمل بالموجات فوق الصوتية بمساعدة الاهتزاز ، تتغير حالة الاتصال بين الأداة وقطعة العمل بسبب الاهتزاز عالي التردد ، وتكون الأداة وقطعة العمل في اتصال متقطع ، مصحوبة بتأثيرات التجويف والتأثيرات عالية التردد ، بحيث يكون الاتصال بين قطعة العمل والأداة يتم تقليل قوة الاحتكاك ، وبالتالي تقليل حرارة القطع وقوة القطع ، ويمكن أن تزيد من عمر خدمة الأداة وتحسين جودة المعالجة. تم استخدام تقنية الآلات بمساعدة الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في المواد التي يصعب تصنيعها مثل السبائك القائمة على النيكل ، و TiMMCs ، ومركبات المصفوفة الخزفية.
WU وآخرون. [32] أجرى اختبار طحن محوري بالموجات فوق الصوتية بمساعدة الاهتزاز على PTMCs ، ووجد أنه تحت تأثير الموجات فوق الصوتية ، يزداد مسار قطع الحبوب الكاشطة ، وتضغط الحبيبات الكاشطة بشكل متكرر على سطح قطعة العمل لتقليل خشونة السطح قيمة. YUE وآخرون. [33] أجرى اختبار الطحن بمساعدة الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية لحبوب جلخ مفردة PTMCs ، قارن تأثير الطحن العادي والطحن بالموجات فوق الصوتية على معدل إزالة المواد بسرعات طحن مختلفة ومعدلات تغذية مختلفة ، وأنشأ نموذج سمك القطع بالموجات فوق الصوتية تُظهر الحبوب الكاشطة المفردة تحت الإجراء أن الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية من المرجح أن يتسبب في كسر دقيق للحبوب الكاشطة ، والتي يمكنها تحديث حالة حافة القطع باستمرار والحفاظ على حدة الحبوب الكاشطة في جميع الأوقات. ZHAO وآخرون. [34] استخدم منصة اهتزاز شعاعي محلية الصنع (انظر الشكل 6) لإجراء اختبار طحن بمساعدة الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية على PTMCs ، ومقارنته باختبار الطحن العادي. بالمقارنة مع الطحن العادي ، يمكن للطحن بمساعدة الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية أن يقلل درجة حرارة الطحن بنسبة 24.2 في المائة إلى 51.8 في المائة ، وفي نفس الوقت ، يمكن زيادة معدل إزالة المواد بمقدار 2.8 مرة.
صورة
الشكل 6 منصة الموجات فوق الصوتية الاهتزاز شعاعي وجهاز قياس الاهتزاز
بيجاني وآخرون [35] تستخدم الآلات بمساعدة الليزر (LAM) لمعالجة TiMMCs لأول مرة على أساس الدوران التقليدي (انظر الشكل 7). تظهر النتائج أنه بالمقارنة مع الآلات التقليدية ، على الرغم من زيادة قيمة خشونة السطح لقطعة العمل بنسبة 15 في المائة ، يزداد إجمالي حجم القطع لأداة LAM بنسبة 180 في المائة ، كما تم تحسين عمر الأداة بشكل فعال ، وهو ما يُعزى إلى نقل الجسيمات في المصفوفة بدلاً من الكسر.
صورة
أ) رسم تخطيطي
صورة
ب) الجهاز الفعلي
الشكل 7 جهاز اختبار المعالجة بمساعدة الليزر
04
معالجة التصنيع المضافة
يمكن لتكنولوجيا التصنيع المضافة بالليزر تصنيع الأجزاء الهيكلية المعقدة بشكل مباشر ، مما يُظهر آفاق تطبيق رائعة في تصنيع TiMMCs. بانيرجي وآخرون [36] نجحت في معالجة مركبات TiB / TC4 باستخدام تقنية معالجة التشكيل المجسم بالليزر (LENSTM) ، واستخدمت المجهر الإلكتروني الماسح والمجهر الإلكتروني للإرسال لتوصيف البنية الدقيقة للمركبات المترسبة بالتفصيل. أوضحت النتائج أن الطريقة المحضرة تم تنقيح البنية المجهرية المركبة TiB / TC4 بشكل كبير ومستقرة ديناميكيًا حراريًا. وبالمثل ، فإن GU et al. [37] استخدم الصهر الانتقائي بالليزر (SLM) لمعالجة مسحوق مركب TiC / Ti المحضر ، وحصل على TiAl3 المقوى بجزيئات TiAl3 (المرحلة الرئيسية) و Ti3AlC2 (المرحلة الثانوية) مركب مصفوفة. على الرغم من النمو الطفيف للحبوب بالنسبة للمسحوق المطحون ، لا يزال المركب المعالج بـ SLM يعرض بنية مجهرية دقيقة. [38] استخدام تقنية المعالجة بالليزر للترسيب المباشر للمعادن (DMD) لتحضير PTMCs التي تحتوي على كسور حجم مختلفة (TiB + TiC) من مسحوق المواد الخام المكونة من خليط سابقًا (Ti -6 Al -4 V plus B4C ) مخاليط البودرة. أظهرت الدراسات الميكانيكية أنه عند درجة 20-600 ، تزداد صلابة فيكرز لأجزاء TiMMCs المعززة بالجسيمات والتي تحتوي على B4C بنسبة 10 بالمائة -15 في المائة ، ويزيد معامل يونج بنسبة 10 بالمائة. يظهر إعداد TiMMCs بواسطة تقنية المعالجة بالليزر DMD في الشكل 8.
صورة
الشكل 8 رسم تخطيطي لـ TiMMCs أعدته تقنية المعالجة بالليزر DMD
05
صقل
يمكن للتطريق إزالة العيوب السائبة للمواد أثناء عملية الصهر ، وتحسين البنية الدقيقة بشكل فعال ، والحصول على مطروقات عالية الجودة تتناسب مع الهيكل والأداء.
درس العلماء الأجانب ذوو الصلة تأثير التطريق الساخن على خصائص البنية المجهرية والشد لمركبات مصفوفة Ti-TiB. أظهرت الدراسات أن استطالة درجة حرارة الغرفة لمركب Ti -13. 3B و Ti -7 B تصل إلى 6.1 بالمائة و 5.2 بالمائة على التوالي ، وأن خصائص المواد تتحسن بشكل فعال. الباحث المحلي Hu Jiarui et al. [39] PTMCs المزورة من TiC المتكلس المتولد في الموقع ، وتم القضاء على العيوب الهيكلية لـ PTMCs بعد التزوير ، وحدثت إعادة التبلور الديناميكي ، وتم تحسين الخواص الميكانيكية في درجة حرارة الغرفة. يوضح الشكل 9. شكل SEM لكسر الشد لجسيمات TiMMCs المقواة بجزيئات TiC. في نفس الوقت ، نظرًا لبنية المصفوفة المحسنة ، تم تحسين مقاومة التآكل لـ PTMCs بعد التزوير. نفس
[40] قارن وحلل الخواص الميكانيكية للمواد المركبة بنسبة 5 بالمائة (TiB زائد TiC) / Ti {2}}. عند درجة 500-650 ، كانت المادة المركبة المصبوبة عبارة عن كسر هش ، وكانت المادة المركبة المزورة عبارة عن كسر مطيل ، وتزداد قوة واستطالة المادة المركبة بعد عملية التشكيل بشكل كبير.
صورة
أ) التلبيد (شقوق اختراق المصفوفة) ب) التلبيد (الشقوق الحبيبية وشقوق الحبوب
صورة
ج) - تزوير د) (زائد) - تزوير
الشكل 9 مورفولوجيا SEM لكسر الشد لـ TiMMCs المقواة بجزيئات TiC
06
خاتمة
نظرًا لوجود مراحل التعزيز ، تُظهر TiMMCs خواص ميكانيكية مختلفة وآليات معالجة من سبائك التيتانيوم التقليدية. بالنظر إلى المستقبل ، سوف تتطور معالجة TiMMCs في الجوانب التالية.
(1) تحسين تكنولوجيا المعالجة سيتم تحسين تكنولوجيا المعالجة الخاصة بـ TiMMCs باستمرار لتحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج. سيتم تطوير أدوات القطع وطرق المعالجة الجديدة لتقليل قوى القطع وتآكل الأدوات ، ولتحقيق الإزالة التآزرية لمكونات TiMMCs غير المتجانسة.
(2) إن الجمع بين تقنيات المعالجة المتعددة يحتوي TiMMCs على مرونة ضعيفة في درجة حرارة الغرفة ، ويمكن للمعالجة الشاملة لـ TiMMCs باستخدام طرق معالجة حرارية مختلفة مثل التشوه الفائق لدرجات الحرارة العالية والتزوير الساخن وتشوه البثق الساخن زيادة إمكانات تطبيق TiMMCs في مختلف مجالات.
(3) تطوير مواد جديدة مع تقدم العلم والتكنولوجيا ، سيتم تطوير TiMMCs الجديدة بأداء أعلى ومجالات تطبيق أوسع. على سبيل المثال ، ستعمل TiMMCs النانو ، و TiMMCs متعددة الوظائف و TiMMCs المتينة ذات درجة الحرارة العالية على تعزيز تطوير TiMMCs.
(4) الاستدامة وحماية البيئة ستصبح الاستدامة وحماية البيئة اعتبارات رئيسية عند معالجة TiMMCs. سيكون تطوير طرق معالجة أكثر صداقة للبيئة ، وإعادة تدوير نفايات المواد المركبة وتقليل استهلاك الطاقة هو الاتجاه المستقبلي للتنمية.
(5) سيتم تطبيق TiMMCs تطبيق متعدد المجالات في المزيد من المجالات. بالإضافة إلى صناعات الطيران والسيارات الحالية ، ستستمر مجالات الطب والطاقة والبناء أيضًا في استكشاف إمكانات تطبيقات TiMMCs.
