پیشرفت در تحقیق در مورد فناوری پردازش کامپوزیت های ماتریس تیتانیوم

وضعیت تحقیق و پیشرفت فناوری پردازش کامپوزیت‌های زمینه تیتانیوم (TiMMCs) از جنبه‌های پردازش مکانیکی سنتی، پردازش میدان انرژی کامپوزیت، پردازش آهنگری و ساخت افزودنی بررسی شد. ویژگی های TiMMC های پردازش شده توسط تکنیک های مختلف پردازش. با هدف مشکلات اصلی در تحقیقات فعلی، روند توسعه فناوری پردازش TiMMCs در آینده قابل پیش بینی است.

تصویر
وانگ گوانگپینگ، مهندس ارشد در سطح محقق

مقدمه
تیتانیوم و آلیاژهای آن به دلیل خواص عالی مانند استحکام ویژه بالا، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی عالی و زیست سازگاری خوب [1-4] به طور گسترده در زمینه‌های هوافضا، پتروشیمی، دریایی و پزشکی استفاده می‌شوند. با این حال، مدول یانگ، مقاومت در برابر سایش و مقاومت حرارتی آلیاژهای تیتانیوم کمتر از آلیاژهای فولاد و نیکل است که کاربردهای بیشتر آنها را در زمینه‌های خودرو و هوافضا محدود می‌کند [5-8]. ظهور کامپوزیت های ماتریس تیتانیوم (TiMMCs) جایگزین جدیدی برای غلبه بر مشکلات فوق فراهم می کند. TiMMCs یک ماده کامپوزیتی است که از تیتانیوم و آلیاژهای آن به عنوان ماتریس و سرامیک (ذرات، سبیل، الیاف کوتاه و الیاف بلند پیوسته) به عنوان فاز تقویت کننده تشکیل شده است (شکل 1 را ببینید).

تصویر

الف) کامپوزیت های ماتریکس تیتانیوم تقویت شده با الیاف بلند پیوسته
تصویر

ب) کامپوزیت های مبتنی بر تیتانیوم تقویت شده با ذرات ج) کامپوزیت های مبتنی بر تیتانیوم تقویت شده با فیبر کوتاه
شکل 1 نمودار شماتیک TiMMC ها با انواع مختلف فازهای تقویتی

با حفظ خواص عالی ماتریس، TiMMC ها همچنین می توانند خواص جامعی را به دست آورند که با یک فاز یا ماتریس تقویت کننده منفرد از طریق مکمل و همبستگی خواص فیبر و ماتریس به دست نمی آیند. به عنوان مثال، قدرت تسلیم کامپوزیت (TiC به علاوه Ti5Si3)/Ti تهیه شده توسط HUO و همکاران. [9] به اندازه 829 مگاپاسکال است که 178 درصد بالاتر از تیتانیوم خالص است، در حالی که ازدیاد طول بالای 8.1 درصد را حفظ می کند و دارای استحکام بالا و انعطاف پذیری متوسط است. در مقایسه با کامپوزیت‌های TiC/Ti چند لایه، استحکام و شکل‌پذیری TiMMC به طور همزمان افزایش می‌یابد که منجر به عملکرد هم افزایی استحکام- شکل‌پذیری عالی می‌شود. مدول ویژه بالای TiMMCها عامل اصلی ترویج کاربرد گسترده آن در بدنه هواپیما است، در حالی که قدرت ویژه بالا نیروی محرکه برای ترویج کاربرد آن در صنعت موتور است [10]. به عنوان مثال، ایالات متحده در استفاده از کامپوزیت های مبتنی بر تیتانیوم تقویت شده با ذرات برای ساخت قطعات موتورهای هوا پیشرو بود. تیغه های روتور کامپوزیت مبتنی بر تیتانیوم تقویت شده با ذرات که توسط ایالات متحده توسعه یافته اند با موفقیت استفاده شده اند که نه تنها عملکرد تیغه های روتور را بهبود می بخشد، بلکه باعث کاهش حمل و نقل هوایی نیز می شود. هزینه ساخت موتور تا 60 دلار کاهش یافت،{15}} [11]. شرکت هواپیماسازی بوئینگ ایالات متحده یک میله اتصال ارابه فرود هواپیما مبتنی بر تیتانیوم تقویت شده با ذرات ساخته است که نه تنها افزایش قابل توجهی در دمای سرویس دارد، بلکه جرم را تا حدود 40 درصد در مقایسه با قبل از بهبود کاهش می دهد. ، و با موفقیت در هواپیمای بوئینگ 787 اعمال شده است[12]. مرکز تحقیقات آتلانتیک ایالات متحده با موفقیت یک ماده کامپوزیتی مبتنی بر تیتانیوم تقویت شده با ذرات را برای ارابه فرود هلیکوپتر توسعه داد و با موفقیت به کار گرفته شد. در مقایسه با مواد سنتی، وزن به شدت کاهش می یابد [13]. مرکز تحقیقات هوانوردی فرانسه و شرکت رولز رویس بریتانیا از کامپوزیت های ماتریس تیتانیوم تقویت شده با ذرات برای تهیه تیغه های موتور هواپیما استفاده کردند و به موفقیت دست یافتند [14، 15]. در زمینه خودرو، الزامات ساختارهای سبک وزن به طور مداوم در حال افزایش است، که کاربرد TiMMC ها را به شدت ارتقا می دهد. شرکت تویوتا ژاپن برای اولین بار از مواد کامپوزیتی BTi/Ti برای دریچه های اگزوز خودرو، سوپاپ های خروجی موتور خودرو و سایر قطعات، سوپاپ های موتور و غیره استفاده کرد. جرم کل نزدیک به 40 درصد کاهش می یابد و دارای مزایای عمر بالا و هزینه کم است. [16]. در همان زمان، کشورهایی مانند اروپا و ایالات متحده نیز شروع به استفاده از مواد کامپوزیتی مبتنی بر تیتانیوم تقویت شده با ذرات برای جایگزینی مواد فولادی سنتی برای ساخت قطعات اصلی خودرو کرده‌اند تا وزن خودروها کاهش یابد و بیشتر بهبود یابد. عملکرد خودروها [17]. محدوده کاربرد TiMMC ها در شکل 2 نشان داده شده است.

تصویر

شکل 2 محدوده کاربردی TiMMCs

به دلیل پیچیدگی ترکیب مواد، پردازش TiMMC ها بسیار دشوارتر از مواد مهندسی معمولی است و نوع جدیدی از مواد دشوار پردازش است. در همین حال، اگرچه TiMMCهای حاوی تقویت‌کننده‌های توزیع یکنواخت یا تقویت‌کننده‌های ناپیوسته معمولاً استحکام بالاتری از خود نشان می‌دهند، شکل‌پذیری و چقرمگی نسبت به ماتریس خالص ناگزیر به خطر می‌افتد [18]. به عنوان مثال، حتی با TiC درجا و Ti5Si3، داده‌های کششی نشان می‌دهند که ازدیاد طول در هنگام شکست به شدت از 17.2 درصد به 1.53 درصد کاهش می‌یابد که افزایش استحکام تسلیم ماده کامپوزیت به 410MPa می‌رسد، که الزامات بالاتری را برای فناوری پردازش ایجاد می‌کند [19] ]. بنابراین، چگونگی دستیابی به پردازش با راندمان بالا و کم آسیب TiMMC ها به یک کانون تحقیقاتی در زمینه پردازش مواد کامپوزیت تبدیل شده است.

روش‌های رایج پردازش TiMMCها شامل ماشین‌کاری، آهنگری، ریخته‌گری و ساخت افزودنی است [20]. ماشینکاری برای تغییر شکل مواد به نیروی مکانیکی متکی است که می تواند به طور موثر تولید انبوه و پردازش دسته ای را انجام دهد. این یکی از متداول ترین روش های پردازش سرد است. این می تواند به ابعاد و الزامات کیفیت سطح با دقت بالا دست یابد و برای انواع مختلف مواد از جمله مواد کامپوزیت مناسب است. پردازش مواد عملیات ماشینکاری متداول شامل برش، حفاری، آسیاب و سنگ زنی است. آهنگری، ریخته‌گری و ساخت افزودنی فرآیندهای پردازش حرارتی معمولی هستند که می‌توانند خواص مکانیکی و ساختار مواد کامپوزیت را بهبود بخشند [21]. علاوه بر این، هنگام انتخاب یک فناوری پردازش مناسب برای پردازش TiMMC ها، لازم است به طور جامع ویژگی های مختلف هر جزء در ماده کامپوزیت و همچنین سایش و انبساط حرارتی بین ماده کامپوزیت و ابزار پردازش را در نظر گرفت تا قطعات TiMMCs را با عملکرد عالی بدست آورید.

در این مقاله، فناوری پردازش فعلی TiMMC ها بررسی می شود و پردازش TiMMC ها در آینده به منظور ارائه پشتیبانی نظری برای کاربرد با کارایی بالا TiMMC ها مورد بررسی قرار می گیرد.

ماشینکاری
با توجه به محدودیت های تکنولوژی آماده سازی TiMMC ها، ماشینکاری هنوز یک فرآیند ضروری در ساخت TiMMC ها است. در مقایسه با مواد ماتریس، آرماتور دارای سختی بالاتر، استحکام بالاتر و پردازش دشوارتر است و مشکلاتی مانند تکه تکه شدن فاز تقویت کننده، بیرون کشیدن و جدا شدن در حین پردازش وجود خواهد داشت. فرآیند برش TiMMC ها از نظر بهینه سازی و سایر جنبه ها به طور جامع مورد مطالعه قرار گرفته است.

2.1 ماشینکاری

Bian Weiliang [22] با هدف فقدان تحقیقات سیستماتیک در مورد عملکرد برش مانند مکانیزم سایش ابزار، نیروی برش و تغییرات دمای برش در فرآیند برش TiMMCها، تحقیقی را در مورد عملکرد تراشکاری ابزارهای مختلف (TiCp به علاوه TiB w) انجام داد. /TC4. الماس تک کریستال و کاربید سیمانی در پردازش مواد استفاده می شود. تحت شرایط برش یکسان، عمر ابزار PCD طولانی تر است. هنگامی که ابزار الماس تک کریستالی TiMMC ها را برش می دهد، سایش ابزار عمدتاً ناشی از خراشیدن مکرر افزایش سختی بالا نسبت به ابزار است. هنگام برش آلیاژ TC4 به تنهایی، آلیاژ تیتانیوم به ابزار چسبانده می شود و سایش ناشی از انتشار عناصر مواد پردازش به ابزار بیشتر است. هنگام ماشینکاری TiMMC با ابزار کاربید سیمانی، انتشار و اتصال مواد قطعه کار نیز آشکار است.

به منظور بررسی بیشتر تأثیر پارامترهای برش و روش های روانکاری بر ویژگی های ماشینکاری، نیکنام و همکاران. [23] آزمایش‌های تراشکاری خشک و نیمه خشک را بر روی کامپوزیت‌های ماتریس تیتانیوم تقویت‌شده با ذرات (PTMCs) انجام داد و نیروی برش را تحت پارامترهای مختلف برش آنالیز کرد. زبری سطح و رفتار حذف ذرات. نتایج نشان می دهد که نیروی برش در شرایط نیمه خشک بیشتر است و یک فیلم روان کننده تولید می شود که مانع از پیشرفت نرم برش می شود.

DUONG و همکاران [24] رفتار سایش اولیه ابزار را در طول چرخش TiMMCها مورد مطالعه قرار داد و دریافت که سایش مهمترین مکانیسم در برش TiMMCها است و انتشار و چسبندگی تحت همه شرایط یافت شد. و شکل سایش جدیدی از لایه نازک سخت در فرآیند ماشینکاری پیدا شد که در این مورد منجر به سایش انتشار و تومور مکانیکی می شود. کامپوزیت های ماتریکس تیتانیوم تقویت شده با الیاف پیوسته، متفاوت از PTMC ها، به دلیل پیوستگی الیاف، ناهمسانگردی منحصر به فردی دارند. به منظور شفاف سازی مکانیسم برش کامپوزیت های ماتریس تیتانیوم تقویت شده با الیاف پیوسته، ZAN [25] و همکاران. آزمایش برش متعامد SiCf/Ti-6Al-4V رفتار تشکیل تراشه و مکانیسم تغییر شکل ماده کامپوزیت را در دمای پایین، دمای اتاق و دمای بالا به دست آورد و دریافت که در مقایسه با تشکیل نوار برشی آدیاباتیک در طول فرآیند برش آلیاژ تیتانیوم، SiCf/Ti عرض دندانه اره -6Al-4V بزرگتر است. شکل 3 یک نمودار شماتیک از برش لایه متناوب SiCf/Ti-6Al-4V در دماهای مختلف است.

تصویر

الف) برودتی (CT)
تصویر
ب) دمای اتاق (RT)
شکل 3 نمودار برش لایه های متناوب کامپوزیت های ماتریکس تیتانیوم تقویت شده با الیاف در دماهای مختلف

2.2 سنگ زنی
سنگ زنی به بسیاری از دانه های ساینده روی سطح چرخ سنگ زنی متکی است تا به طور همزمان قطعه کار را برای حذف مواد برش دهد که برای ماشینکاری دقیق و فوق دقیق مواد مناسب است. DING و همکاران [26، 27] یک مدل المان محدود سه بعدی از فرآیند آسیاب را به منظور درک رفتار حذف مواد TiCp/Ti-6Al-4V در طول سنگ زنی معمولی و آسیاب با سرعت بالا ایجاد کرد. و بر اساس مدل المان محدود، رفتار حذف مواد را مورد بحث قرار داد. رفتار حذف و تأثیر سرعت سنگ زنی بر شکل گیری ویژگی های سطح ماشینکاری شده (شکل 4 را ببینید). نتایج نشان می‌دهد که رفتار حذف مواد در هنگام آسیاب TiCp/Ti-6Al-4V را می‌توان به حذف شکل‌پذیر مواد زمینه فلزی و حذف شکننده ذرات تقویت‌شده TiC تقسیم کرد. به طور مشابه، LIU و همکاران. [28] به این نتیجه رسیدند که حذف مواد در آسیاب با سرعت بالا PTMC ها را می توان به چهار مرحله تقسیم کرد: حذف پلاستیک ماتریس آلیاژی، شروع ترک در ذرات تقویت شده، انتشار ترک در ذرات افزایش یافته، و شکست شکننده ذرات تقویت شده. در مقایسه با سرعت سنگ زنی، ضخامت تراشه تغییر شکل نیافته تأثیر بیشتری بر تشکیل عیوب سطح ماشینکاری شده دارد. بر این اساس، LI و همکاران. [29، 30] عملکرد سنگ زنی چرخ سنگ زنی CBN آبکاری شده تک لایه و چرخ سنگ زنی CBN لحیم کاری شده را برای PTMC ها مورد مطالعه قرار دادند (شکل 5 را ببینید). نتایج نشان داد که چرخ سنگ زنی CBN لحیم کاری شده تک لایه مناسب تر از چرخ سنگ زنی آبکاری شده برای سنگ زنی با سرعت بالا PTMC ها است. لیو چائوجی و همکاران [31] مدل نیروی سنگ زنی سنگ زنی جانبی PTMC ها را با استفاده از شبیه سازی تجزیه و تحلیل کرد. هنگام برداشتن ماتریس، نوسان نیروی سنگ زنی منظم است. هنگام از بین بردن ذرات تقویت شده TiC، ترک هایی روی سطح ماده ظاهر می شود و منبسط می شود. همچنین تراشه های عظیمی روی سطح برداشته شده است و نوسان نیروی سنگ زنی در ناحیه ای که ذرات تقویت شده حذف می شوند زیاد است. علاوه بر این، نیروهای سنگ زنی معمولی و مماسی هر دو با افزایش ضخامت تراشه ساینده منفرد افزایش می‌یابند.
تصویر

الف) شبیه سازی PTMC های آسیاب معمولی

تصویر

ب) نتایج آزمایش PTMC های آسیاب معمولی

تصویر
ج) شبیه سازی PTMC های آسیاب با سرعت بالا

تصویر
د) نتایج تجربی سنگ زنی با سرعت بالا PTMC ها
شکل 4 شبیه سازی و نتایج آزمایش رفتار حذف PTMC در سرعت های مختلف
(در مقابل=3m/min، ap=0.010mm)

تصویر

الف) سنگ زنی با چرخ سنگ زنی CBN آبکاری شده

تصویر

ب) سنگ زنی با چرخ سنگ زنی CBN لحیم کاری شده
شکل 5 مقایسه چرخ سنگ زنی CBN آبکاری شده و چرخ سنگ زنی CBN لحیم کاری شده برای سنگ زنی PTMC ها

پردازش میدان انرژی مرکب
سنگ زنی به کمک ارتعاش اولتراسونیک یک فناوری پردازش ترکیبی است که ارتعاش اولتراسونیک را به فناوری سنگ زنی سنتی برای کاهش دمای برش و بهبود کیفیت سنگ زنی معرفی می کند. در ماشینکاری با کمک ارتعاش اولتراسونیک، حالت تماس بین ابزار و قطعه کار به دلیل ارتعاش با فرکانس بالا تغییر می کند و ابزار و قطعه کار در تماس متناوب همراه با اثرات کاویتاسیون و ضربه های فرکانس بالا هستند، به طوری که تماس بین قطعه کار و ابزار نیروی اصطکاک کاهش می یابد، در نتیجه حرارت برش و نیروی برش کاهش می یابد و می تواند عمر مفید ابزار را افزایش دهد و کیفیت پردازش را بهبود بخشد. فناوری ماشینکاری به کمک لرزش اولتراسونیک به طور گسترده در موادی که ماشین کاری دشواری دارند مانند آلیاژهای مبتنی بر نیکل، TiMMC ها و کامپوزیت های زمینه سرامیکی استفاده شده است.
WU و همکاران [32] یک آزمایش آسیاب محوری با کمک ارتعاش اولتراسونیک بر روی PTMC ها انجام داد و دریافت که تحت عمل فراصوت، مسیر برش دانه های ساینده افزایش می یابد و دانه های ساینده به طور مکرر روی سطح قطعه کار فشار می آورند تا زبری سطح را کاهش دهند. ارزش. YUE و همکاران [33] آزمایش سنگ زنی به کمک ارتعاش اولتراسونیک تک دانه ساینده PTMCs را انجام داد، تأثیر سنگ زنی معمولی و آسیاب اولتراسونیک را بر سرعت حذف مواد در سرعت های مختلف آسیاب و نرخ های تغذیه مختلف مقایسه کرد و مدل ضخامت برش اولتراسونیک را ایجاد کرد. تک دانه ساینده تحت عمل نشان می دهد که ارتعاش اولتراسونیک به احتمال زیاد باعث خرد شدن دانه های ساینده می شود، که می تواند به طور مداوم وضعیت لبه برش را به روز کند و تیزی دانه های ساینده را همیشه حفظ کند. ZHAO و همکاران [34] از یک پلت فرم ارتعاش شعاعی خود ساخته (نگاه کنید به شکل 6) برای انجام آزمایش سنگ زنی به کمک ارتعاش اولتراسونیک بر روی PTMC ها استفاده کرد و آن را با آزمون سنگ زنی معمولی مقایسه کرد. در مقایسه با سنگ زنی معمولی، سنگ زنی به کمک ارتعاش اولتراسونیک می تواند دمای آسیاب را 24.2 درصد تا 51.8 درصد کاهش دهد و در همان زمان، میزان حذف مواد را می توان 2.8 برابر افزایش داد.
تصویر

شکل 6 پلت فرم التراسونیک ارتعاش شعاعی و دستگاه اندازه گیری ارتعاش

بیجانی و همکاران [35] از ماشینکاری با کمک لیزر (LAM) برای پردازش TiMMCها برای اولین بار بر اساس تراشکاری سنتی استفاده کرد (شکل 7 را ببینید). نتایج نشان می‌دهد که در مقایسه با ماشین‌کاری معمولی، اگرچه مقدار زبری سطح قطعه کار 15 درصد افزایش می‌یابد، اما حجم کل برش ابزار LAM تا 180 درصد افزایش می‌یابد و عمر ابزار به طور موثر بهبود می‌یابد که به انتقال قطعه نسبت داده می‌شود. ذرات در ماتریکس به جای شکستن.
تصویر
الف) نمودار شماتیک

تصویر

ب) دستگاه واقعی
شکل 7 دستگاه تست پردازش به کمک لیزر

فرآوری تولید افزودنی
فناوری ساخت افزودنی لیزری می تواند به طور مستقیم قطعات ساختاری پیچیده ای را تولید کند که چشم انداز کاربردی بسیار خوبی در ساخت TiMMC ها نشان می دهد. BANERJEE و همکاران [36] کامپوزیت‌های TiB/TC4 را با استفاده از فناوری پردازش استریوفرمینگ لیزری (LENSTM) با موفقیت پردازش کرد و از میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری برای توصیف ریزساختار کامپوزیت‌های رسوب‌شده با جزئیات استفاده کرد. نتایج نشان داد که روش تهیه شده برای ریزساختار کامپوزیت TiB/TC4 به طور قابل توجهی تصفیه شده و از نظر ترمودینامیکی پایدار است. به طور مشابه، GU و همکاران. [37] از ذوب لیزری انتخابی (SLM) برای پردازش پودر کامپوزیت TiC/Ti تهیه شده استفاده کرد و کامپوزیت های ماتریس TiAl3 (فاز اصلی) و Ti3AlC2 (فاز ثانویه) تقویت شده با ذرات TiC را به دست آورد. علیرغم رشد اندک دانه نسبت به پودر آسیاب شده، کامپوزیت تیمار شده با SLM هنوز ریزساختار خوبی از خود نشان می دهد. [38] از فناوری پردازش لیزری رسوب مستقیم فلز (DMD) برای تهیه PTMC های حاوی کسرهای حجمی مختلف (TiB به علاوه TiC) از مواد خام پودری تشکیل شده از پیش آلیاژ شده (Ti{12}}Al-4V به علاوه B4C استفاده کرد. ) مخلوط پودر. مطالعات مکانیکی نشان داده‌اند که در درجه {15}}، سختی ویکرز TiMMC‌های تقویت‌شده با ذرات حاوی B4C 10 درصد -15 درصد افزایش می‌یابد و مدول یانگ 10 درصد افزایش می‌یابد. تهیه TiMMC ها توسط فناوری پردازش لیزری DMD در شکل 8 نشان داده شده است.

تصویر

شکل 8 نمودار شماتیک TiMMC تهیه شده توسط فناوری پردازش لیزری DMD

آهنگری
آهنگری می تواند عیوب شل مواد را در طول فرآیند ذوب از بین ببرد، به طور موثر ریزساختار را اصلاح کند و آهنگری با کیفیت بالا را به دست آورد که با ساختار و عملکرد مطابقت دارد.

محققان خارجی مربوطه تأثیر آهنگری داغ بر ریزساختار و خواص کششی کامپوزیت های زمینه Ti-TiB را مطالعه کرده اند. مطالعات نشان داده اند که افزایش طول دمای اتاق کامپوزیت های Ti-13.3B و Ti{3}}B به ترتیب به 6.1 درصد و 5.2 درصد می رسد و خواص مواد به طور موثر بهبود می یابد. محقق داخلی هو جیاروی و همکاران. [39] PTMC های آهنگری از TiC متخلخل تولید شده در محل، و عیوب ساختاری PTMC ها پس از آهنگری حذف شدند، تبلور مجدد دینامیکی رخ داد و خواص مکانیکی در دمای اتاق بهبود یافت. مورفولوژی شکست کششی SEM TiMMC های تقویت شده با ذرات TiC در شکل 9 نشان داده شده است. در همان زمان، به دلیل ساختار ماتریس بهبود یافته، مقاومت PTMC ها پس از آهنگری بهبود می یابد. یکسان

[40] خواص مکانیکی 5 درصد (TiB به اضافه TiC)/Ti{2}} مواد کامپوزیتی را مقایسه و تجزیه و تحلیل کرد. در درجه 500-650، مواد کامپوزیت ریخته‌گری شده شکست شکننده و مواد کامپوزیت آهنگری شکستگی شکل‌پذیر بود و استحکام و کشیدگی مواد کامپوزیت پس از آهنگری به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد.

تصویر
الف) تف جوشی (ترک های نافذ ماتریس) ب) تف جوشی (ترک های بین دانه ای و ترک های دانه ای)

تصویر
ج) -جعل د) ( بعلاوه ) - آهنگری
شکل 9 مورفولوژی SEM شکست کششی TiMMCs تقویت شده توسط ذرات TiC

نتیجه
به دلیل وجود فازهای تقویت کننده، TiMMC ها خواص مکانیکی و مکانیزم های پردازش متفاوتی را از آلیاژهای تیتانیوم سنتی نشان می دهند. با نگاهی به آینده، پردازش TiMMC ها در جنبه های زیر توسعه خواهد یافت.

(1) بهبود فناوری پردازش فناوری پردازش TiMMCs به طور مداوم برای بهبود کارایی تولید و کیفیت محصول بهبود می یابد. ابزارهای برش و روش‌های پردازش جدید برای کاهش نیروهای برش و سایش ابزار، و تحقق حذف هم‌افزایی اجزای ناهمگن TiMMCs توسعه خواهند یافت.

(2) ترکیبی از فن‌آوری‌های پردازش چندگانه TiMMC‌ها انعطاف‌پذیری ضعیفی در دمای اتاق دارند و پردازش جامع TiMMCs با استفاده از روش‌های مختلف پردازش حرارتی مانند تغییر شکل فوق‌پلاستیک در دمای بالا، فورج داغ و تغییر شکل اکستروژن داغ می‌تواند پتانسیل کاربرد TiMMC را در انواع مختلف به حداکثر برساند. زمینه های.

(3) توسعه مواد جدید با پیشرفت علم و فناوری، TiMMC های جدید با عملکرد بالاتر و زمینه های کاربردی گسترده تر توسعه خواهند یافت. به عنوان مثال، نانو TiMMC ها، TiMMC های چند منظوره و TiMMC های بادوام در دمای بالا، توسعه TiMMC ها را بیشتر ترویج خواهند کرد.

(4) پایداری و حفاظت از محیط زیست پایداری و حفاظت از محیط زیست به ملاحظات کلیدی در هنگام پردازش TiMMC تبدیل خواهد شد. توسعه روش های پردازش سازگار با محیط زیست، بازیافت مواد کامپوزیتی زباله و کاهش مصرف انرژی، مسیر توسعه آینده خواهد بود.

(5) TiMMC های کاربردی چند میدانی در زمینه های بیشتری اعمال خواهند شد. علاوه بر صنایع هوافضا و خودروسازی موجود، حوزه های پزشکی، انرژی و ساخت و ساز نیز به کشف پتانسیل کاربرد TiMMC ها ادامه خواهند داد.