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全球視點!3D打印制成迄今最具彈性新合金,抗壓能力是現(xiàn)有合金的600多倍


(資料圖)

GRX-810微型結(jié)構(gòu)的高清圖。圖片來源:《自然》網(wǎng)站

來自美國國家航空航天局和俄亥俄州立大學(xué)的科學(xué)家攜手,開發(fā)出一種3D打印工藝,制造出了迄今最具彈性的新合金,其抗壓能力是目前合金的600多倍。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《自然》雜志。

有研究表明,在金屬合金中添加陶瓷可以增強其彈性,但金屬和陶瓷的特性不同,添加陶瓷這一方法已經(jīng)被證明存在問題,當將陶瓷添加到熔融金屬中時,較輕的陶瓷往往會浮到頂部。為克服這個問題,研究人員將目光投向了3D打印。

在最新研究中,科學(xué)家使用一種由鈷、鎳和鉻顆粒組成的混合物制成“墨水”,并對打印機進行編程,在每層墨水中添加一層氧化釔粉末。隨著打印的進行,一層金屬合金被打印到表面,接下來一層是氧化釔顆粒。隨后,研究團隊利用激光加熱這些顆粒,迫使它們進入金屬合金內(nèi),最后他們得到了一層混合了微小的陶瓷材料的金屬合金,并將其命名為GRX-810。如果打印過程不斷繼續(xù),他們將創(chuàng)建一個新對象,如火箭噴嘴等。

該團隊使用“蠕變試驗”對得到的新合金進行了測試。蠕變試驗是測定材料在長時間的恒溫和恒應(yīng)力作用下,發(fā)生緩慢的塑性變形現(xiàn)象的一種材料機械性能試驗。試驗持續(xù)的時間越長,材料的抗壓能力就越強。目前的頂級材料通常持續(xù)約10小時,GRX-810持續(xù)6500小時,抗壓能力提升了600多倍。

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