科研團(tuán)隊(duì)：3D打印創(chuàng)建最高比強(qiáng)度鈦合金 有望應(yīng)用于航空航天及醫(yī)學(xué)等多領(lǐng)域
來源: 科技日?qǐng)?bào) 2022-09-26 15:11:40
澳大利亞工程師領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)在最新一期《自然·材料》雜志上撰文稱，他們首次使用3D打印方法，獲得了迄今比強(qiáng)度最高的鈦合金，這是航空航天、國(guó)防、能源和生物醫(yī)學(xué)行業(yè)的一次重大飛躍。
莫納什大學(xué)的這項(xiàng)最新研究表明，尖端3D打印技術(shù)可用于生產(chǎn)超高強(qiáng)度商用鈦合金，讓其獲得前所未有的機(jī)械性能。
研究人員解釋說：“鈦合金需要復(fù)雜的鑄造和熱機(jī)械加工，才能獲得某些關(guān)鍵應(yīng)用所需的高強(qiáng)度。我們發(fā)現(xiàn)，3D打印等增材制造技術(shù)可以利用其獨(dú)特的制造工藝，在商用鈦合金內(nèi)制造出超強(qiáng)且熱穩(wěn)定的部件。”
在最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)一種商用鈦合金進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱處理后，獲得了超過1600兆帕的抗拉強(qiáng)度，是迄今為止所有3D打印金屬的最高比強(qiáng)度，為制造出擁有獨(dú)特微觀結(jié)構(gòu)和優(yōu)良性能且可廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)材料鋪平了道路。
過去十年，3D打印技術(shù)由于擁有幾乎可以制造出任何幾何零件的能力，引領(lǐng)了金屬制造的新時(shí)代。鈦合金目前是航空航天領(lǐng)域使用的主要3D打印金屬部件，但大多數(shù)借助3D打印技術(shù)制成的商用鈦合金無法獲得令人滿意的性能，因此，無法應(yīng)用于某些領(lǐng)域或使用效果差強(qiáng)人意，特別是它們?cè)谑覝睾透邷叵碌膹?qiáng)度不足。
研究人員說：“最新研究為商用合金的沉淀強(qiáng)化提供了一種全新的方法，可用來生產(chǎn)擁有復(fù)雜形狀的真實(shí)部件，可應(yīng)用于承重領(lǐng)域，迄今沒有任何鈦合金應(yīng)用于這一領(lǐng)域。此外，我們通過3D打印加上簡(jiǎn)單的熱處理即做到了這一點(diǎn)，這也意味著，與其他擁有類似強(qiáng)度的材料相比，最新技術(shù)的工藝成本大大降低。(科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞)
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