Functionally Graded Materials: Processing Techniques and Applications

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 61

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JEFM-7-2_005

تاریخ نمایه سازی: 25 آذر 1402

چکیده مقاله:

Functionally graded materials (FGMs) revealed an immense growth with worldwide demand. This paper describes a brief review of the feasibility of production methods (solid, liquid, and gaseous methods) chosen for FGMs, with the aid of schematic diagrams. Advanced FGM fabrication techniques such as additive manufacturing and laser deposition, which have been gaining importance are also explored. The evolution of fabrication techniques is correlated to the industrial requirements along with their merits and limitations. This review article also highlights some advanced engineering applications observed for FGMs. Comparing various fabrication technologies employed for FGMs, centrifugal casting was the most established and economically feasible method that met vast industrial product demands like hybrid and double-graded FGMs. Powder metallurgy was preferred for bulk gradation in spite of their sharp transitions across layers. Advanced FGM fabrication techniques like additive manufacturing, electrochemical gradation, and laser deposition techniques improved critical production parameters like precision, gradation control, etc. Thermal spraying successfully improved the heat insulation performance of FGMs.

نویسندگان

A Rabieifar

Advanced Materials Engineering Research Center, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran

V Abouei Mehrizi

Advanced Materials Engineering Research Center, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran

M Ghanbari Haghighi

Advanced Materials Engineering Research Center, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Jojith R, Sam M, Radhika N. Recent advances in tribological ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jestch.۲۰۲۱.۰۵.۰۰۳[۲] Nachimuthu R, Sam M, Thangamayandi AR, Balasubramanian YK, Ranganathan ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۷۷/۰۹۵۴۴۰۶۲۲۲۱۰۸۴۱۸۹[۳] Kirlikovali E. Polymer/concrete composites—A review, Polym. Eng. Sci. ۱۹۸۱ ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/pen.۷۶۰۲۱۰۸۱۱[۴] Niino M. Functionally gradient materials as thermal barrier for ...
  • https://doi.org/۱۰.۶۰۸۹/jscm.۱۳.۲۵۷[۵] Knoppers GE, Gunnink JW, Van Den Hout J, Van ...
  • Sriram KK, Radhika N, Sam M, Shrihari S. Studies on ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۵۲۸۲/ijame.۱۷.۴.۲۰۲۰.۰۵.۰۶۲۵[۷] Jha DK, Kant T, Singh RK. A critical review ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.compstruct.۲۰۱۲.۰۹.۰۰۱[۸] Sam M, Radhika N. Influence of carbide ceramic reinforcements ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.dt.۲۰۲۱.۰۶.۰۰۵[۹] Reichardt A, Shapiro AA, Otis R, Dillon RP, Borgonia ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۹۵۰۶۶۰۸.۲۰۱۹.۱۷۰۹۳۵۴[۱۰] Sasaki M, Hirai T. Fabrication and properties of functionally ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۱۰۹/jcersj.۹۹.۱۰۰۲[۱۱] Ebhota WS, Jen TC. Casting and applications of functionally ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۷۷/۰۹۵۴۴۰۶۲۱۸۸۰۵۵۰۸[۱۲] Sam M, Jojith R, Radhika N. Progression in manufacturing ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jmapro.۲۰۲۱.۰۶.۰۶۲[۱۳] Prasad PH, Radhika N. Comparative study of microstructure, mechanical ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۲۶۶۶-۰۲۰-۰۲۰۰۹-۴[۱۴] Chauhan PK, Khan S. Microstructural examination of aluminium-copper functionally ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matpr.۲۰۱۹.۱۰.۰۰۷[۱۵] Cherian RP, Smith LN, Midha PS. A neural network ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۹۵۴-۱۸۱۰(۹۹)۰۰۰۲۶-۶[۱۶] Vijaya Kumar P, Jebakani D, Velmurugan C, Senthilkumar V. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۲۶۳۳-۰۲۰-۰۰۹۳۳-۰[۱۷] Kawasaki A, Watanabe R. Evaluation of thermomechanical performance for ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۱۳۵۹-۸۳۶۸(۹۶)۰۰۰۱۷-۰[۱۸] Kawasaki A, and Watanable R. Microstructural designing and fabrication ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۴۹۷/jjspm.۳۷.۲۵۳[۱۹] Mishina H, Inumaru Y, Kaitoku K. Fabrication of ZrO۲/AISI۳۱۶L ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.msea.۲۰۰۷.۰۵.۰۰۴[۲۰] Yu JH, Wang CB, Shen Q, Zhang LM. Preparation ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matdes.۲۰۱۲.۰۵.۰۰۷[۲۱] Lee SH, Tanaka H, Kagawa Y. Spark plasma sintering ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jeurceramsoc.۲۰۰۸.۱۲.۰۰۶[۲۲] Feng H, Meng Q, Zhou Y, Jia D. Spark ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.msea.۲۰۰۵.۰۲.۰۰۳[۲۳] Watanabe Y, Iwasa Y, Sato H, Teramoto A, Abe ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.msea.۲۰۰۷.۰۵.۱۲۴[۲۵] Kambe M, Shikata H. Intensive energy density thermoelectric energy ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۰۹۴-۵۷۶۵(۰۲)۰۰۰۷۱-۱[۲۶] Popovich VA, Borisov EV, Popovich AA, Sufiiarov VS, Masaylo ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matdes.۲۰۱۶.۱۰.۰۷۵[۲۷] Miyamoto Y, Kaysser WA, Rabin BH, Kawasaki A, Ford ...
  • Kieback B, Neubrand A, Riedel H. Processing techniques for functionally ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۹۲۱-۵۰۹۳(۰۳)۰۰۵۷۸-۱[۲۹] Srivastava AK, Kumar N, Dixit AR. Friction stir additive ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.mseb.۲۰۲۰.۱۱۴۸۳۲[۳۰] Chandrasekaran S, Hari S, Amirthalingam M. Wire arc additive ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.msea.۲۰۲۰.۱۳۹۵۳۰[۳۱] Marinelli G, Martina F, Lewtas H, Hancock D, Ganguly ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۱۳۶۲۱۷۱۸.۲۰۱۹.۱۵۸۶۱۶۲[۳۲] Shen C, Pan Z, Ma Y, Cuiuri D, Li ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.addma.۲۰۱۵.۰۶.۰۰۱[۳۳] Reisgen U, Sharma R, Oster L. Plasma multiwire technology ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.intermet.۲۰۲۰.۱۰۷۰۳۲[۳۵] Manu S, Radhika N. Wear and friction study of ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۴۸۷۴/ti.۷۵۴.۰۸.۱۹.۰۳[۳۶] Radhika N, Sam M. Tribological and wear performance of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۲۶۳۳-۰۲۰-۰۰۶۲۳-x[۳۸] Nastac L. Numerical modeling of carbide redistribution during centrifugal ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۳۵۵/isijinternational.۵۴.۱۲۹۴[۳۸] Nastac L. Numerical modeling of fluid flow and solidification ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۳۵۵/isijinternational.۵۴.۱۸۳۰[۳۹] Swaminathan K, Sangeetha DM. Thermal analysis of FGM plates ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.compstruct.۲۰۱۶.۱۰.۰۴۷[۴۰] Ogawa T, Watanabe Y, Sato H, Kim I, Fukui Y. Theoretical study on ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۱۳۹/۱۴۶.۱۱۱۴۲۳[۴۲] Inaguma Y, Sato H, Watanabe Y. Fabrication of Al-based ...
  • https://doi.org/۱۰.۴۰۲۸/www.scientific.net/MSF.۶۳۱-۶۳۲.۴۴۱[۴۳] Chmielewski M, Pietrzak K. Metal–ceramic functionally graded materials: manufacturing, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۲۶۶۶-۰۰۹-۰۰۶۷-۰[۴۵] Janković Ilić D, Fiscina J, González-Oliver CJR, Mücklich F. ...
  • https://doi.org/۱۰.۴۰۲۸/www.scientific.net/MSF.۴۹۲-۴۹۳.۱۲۳[۴۶] Ariga K, Yamauchi Y, Mori T, Hill JP. What can be done ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/adma.۲۰۱۳۰۲۲۸۳[۴۷] Hagedorn S, Drolle E, Lorentz H, Srinivasan S, Leonenko Z, Jones L. Atomic force ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.optom.۲۰۱۴.۱۲.۰۰۳[۴۸] Gayen D, Tiwari R, Chakraborty D. Static and dynamic ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.compositesb.۲۰۱۹.۱۰۶۹۸۲[۴۹] Nallusamy S. Investigations on silicon nitride superimposed nanocoated cutting ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۲۰۴-۰۲۱-۰۱۶۶۸-z[۵۰] Rao GM. Gopal AV. Effect of physical vapour deposition ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matpr.۲۰۲۰.۱۱.۷۵۲[۵۱] Mortensen A, Suresh S. Functionally graded metals and metal-ceramic ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۷۹/imr.۱۹۹۵.۴۰.۶.۲۳۹[۵۲] Faraji G, Seop KH, Kashi H. Severe plastic deformation: ...
  • Liu XQ, Wang YS, Zhu J.H. Epoxy resin/polyurethane functionally graded ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/app.۲۰۷۵۵[۵۴] Choy KL, Chemical vapor deposition of coatings. Progress in ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۰۷۹-۶۴۲۵(۰۱)۰۰۰۰۹-۳[۵۵] Araki M, Sasaki M, Kim S, Suzuki S, Nakamura ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/۰۰۲۲-۳۱۱۵(۹۴)۹۱۰۴۵-۶[۵۶] Witvrouw A, Mehta A. The Use of Functionally Graded ...
  • https://doi.org/۱۰.۴۰۲۸/www.scientific.net/MSF.۴۹۲-۴۹۳.۲۵۵[۵۷] Pierlot C, Pawlowski L, Bigan M, Chagnon P. Design ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.surfcoat.۲۰۰۸.۰۴.۰۳۱[۵۸] Xiong HP, Kawasaki A, Kang YS, Watanabe R, Experimental ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.surfcoat.۲۰۰۴.۰۷.۰۶۹[۵۹] Neubrand A, Jedamzik R, Rodel J. Functunally graded materials. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/۹۷۸-۱-۴۶۱۵-۵۳۰۱-۴[۶۰] Jedamzik, R., Neubrand, A. Rödel J. Functionally graded materials ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۳/A:۱۰۰۴۷۳۵۹۰۴۹۸۴[۶۱] Bostani B, Parvini Ahmadi N, Yazdani S. Synthesis and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۰۸۵۳-۰۰۷-۱۶۶۱-۳[۶۳] Rajesh P, Muraleedharan CV, Komath M. Pulsed laser deposition ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matdes.۲۰۱۵.۱۱.۰۹۱[۶۶] Wang Y, Tan Q, Pu F, Boone D, Zhang ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/۹۷۸۱۱۱۸۰۹۷۲۹۸.weoc۱۳۷[۶۹] Jung DH, Sharma A, Mayer M, Jung JP. A ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۵۱۵/rams-۲۰۱۸-۰۰۱۱[۷۰] Karbalaei Akbari M, Baharvandi HR, Mirzaee O. Fabrication of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.compositesb.۲۰۱۳.۰۷.۰۰۸[۷۱] Carroll BE, Otis RA, Borgonia JP, Suh J, Dillon ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.actamat.۲۰۱۶.۰۲.۰۱۹[۷۲] Shah K, Haq I, Khan A, Shah SA, Khan ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.compositesb.۲۰۲۰.۱۰۸۳۷۶[۷۴] Mao L, Zeng S, Liu Q, Wang G, He ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.oceaneng.۲۰۲۰.۱۰۶۹۹۶[۷۵] Nomura T, Moriguchi H, Tsuda K, Isobe K, Ikegaya ...
  • نمایش کامل مراجع