首款3D打印納米結(jié)構(gòu)高熵合金問世 有望催生可用于航空航天等領(lǐng)域的高性能部件
來源: 科技日報(bào) 2022-08-09 16:30:02
美國馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校和佐治亞理工大學(xué)科學(xué)家在最新一期《自然》雜志在線版發(fā)表論文稱，他們采用3D打印方法，制作出一種雙相納米結(jié)構(gòu)高熵合金(HEA)，其強(qiáng)度和延展性優(yōu)于現(xiàn)有其他先進(jìn)的3D打印材料，有望催生可用于航空航天、醫(yī)學(xué)、能源和運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的高性能部件。
過去15年，HEA越來越受歡迎。HEA是由5種或5種以上等量或大約等量的金屬制成的合金，具有許多理想的性質(zhì)，因此在材料科學(xué)及工程領(lǐng)域備受重視。3D打印技術(shù)目前已用于材料開發(fā)領(lǐng)域，基于激光的3D打印可以產(chǎn)生大的溫度梯度和高冷卻速率，而傳統(tǒng)方法很難做到這一點(diǎn)。
此次，研究人員將HEA與先進(jìn)的3D打印技術(shù)——激光粉末床熔融結(jié)合，開發(fā)出具有前所未有性能的新材料。由于該工藝使材料熔化和凝固速度非常快，所得到材料的微觀結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)方法制造出的材料大相徑庭。新材料的微觀結(jié)構(gòu)看起來像一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由名為面心立方(FCC)和體心立方(BCC)的納米層狀結(jié)構(gòu)交替組成，這些層被嵌入微尺度共晶團(tuán)中，分級納米結(jié)構(gòu)HEA使兩相能夠協(xié)同變形。
研究人員表示，這種不尋常微觀結(jié)構(gòu)的原子重排使其擁有超高強(qiáng)度和更高的延展性，與傳統(tǒng)金屬鑄件相比，新材料的強(qiáng)度提升了3倍，延展性不減反增。使HEA擁有更強(qiáng)韌性和更好延展性有助于研制出機(jī)械效率高且節(jié)能的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。
研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)出了雙相晶體塑性計(jì)算模型，以了解FCC和BCC納米片層所起的作用，以及它們?nèi)绾螀f(xié)同工作以增加材料的強(qiáng)度和延展性。結(jié)果顯示，BCC納米片層具有極堅(jiān)固的特性，這對于實(shí)現(xiàn)合金卓越的強(qiáng)度—延展性協(xié)同作用至關(guān)重要。未來，科學(xué)家們有望利用3D打印技術(shù)和HEA研制出可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、航空航天等領(lǐng)域的高性能部件。(記者劉霞)
標(biāo)簽： 首款3D打印 納米結(jié)構(gòu) 高熵合金問世 有望催生
猜你喜歡
首款3D打印納米結(jié)構(gòu)高熵合金問世 有望催生可用于航空航天等領(lǐng)域的高性能部件
2022-08-09 16:30:02
人類免疫系統(tǒng)完整連接圖繪成 展示人體內(nèi)免疫細(xì)胞是如何連接和交流的
2022-08-09 16:29:41
大腦小膠質(zhì)細(xì)胞“隱藏技能”被發(fā)現(xiàn) 相關(guān)研究論文發(fā)表于國際期刊《免疫》
2022-08-09 16:28:55
提示請求的操作需要提升怎么辦？Win10命令符怎么提高管理員身份？
2022-08-08 16:27:28
win7局域網(wǎng)打印機(jī)共享怎么設(shè)置？win7共享打印機(jī)出現(xiàn)0x000006d9怎么解決？
2022-08-08 16:27:06
excel函數(shù)是什么？Excel常用基礎(chǔ)入門函數(shù)有哪些？
2022-08-08 16:26:32
微信怎么取消群收款？微信賬單記錄怎么刪除?
2022-08-08 16:26:10
老攝影術(shù)制作出彈性變色膠片 研究結(jié)果發(fā)表在《自然·材料》雜志上
2022-08-08 16:24:41
俄開發(fā)出提升高溫氣冷堆安全性方法 相關(guān)研究成果發(fā)表在《原子能》雜志上
2022-08-08 16:24:14
excel高級篩選怎么用？excel高級篩選條件區(qū)域怎么設(shè)置？
2022-08-08 16:25:28
研究人員：帶狀皰疹病毒或引發(fā)阿爾茨海默病
2022-08-08 16:23:54
3D石墨烯泡沫制成先進(jìn)壓力傳感器 有助于改進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)
2022-08-08 16:23:34
塑造著絲粒分布的“世紀(jì)之謎”解開 研究成果發(fā)表在《自然·植物》上
2022-08-08 16:23:08
高能效質(zhì)子可編程電阻器開發(fā)成功 研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上
2022-08-04 16:57:49
AI預(yù)測超過2億個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 將助力應(yīng)對抗生素耐藥性徹底改變基礎(chǔ)科學(xué)
2022-08-04 16:57:24
我國研究團(tuán)隊(duì)破解世界首例古代老虎基因之謎 為大安虎存在和滅絕提供科學(xué)證據(jù)
2022-08-04 16:56:55
帶娃逛街太犯愁？mamain移動(dòng)母嬰室解鎖遛娃新姿勢
2022-08-04 10:00:41
聯(lián)想筆記本如何進(jìn)入bios設(shè)置u盤啟動(dòng)重裝系統(tǒng)？怎么設(shè)置硬盤第一啟動(dòng)？
2022-08-03 16:21:28
ipad刷機(jī)教程詳解ipad刷機(jī)注意事項(xiàng) 平板電腦刷機(jī)失敗一般情況總結(jié)
2022-08-03 16:21:04
怎么給蘋果系統(tǒng)升級？iOS系統(tǒng)Beta測試版升級方法 iphone固件下載在哪里？
2022-08-03 16:20:00
電腦進(jìn)入BIOS按哪個(gè)鍵？電腦開機(jī)為什么自動(dòng)進(jìn)入bios界面？
2022-08-03 16:20:29
蘋果手機(jī)怎么連接電腦？iphone13怎么連接電腦？iphone13連接電腦步驟詳解
2022-08-03 16:18:27
英研究稱兒童不明肝炎病因有了新線索
2022-08-03 16:17:52
我國非感染性肝病的發(fā)病率有逐年上升趨勢 藥物性肝損傷正成為健康“隱形殺手”
2022-08-03 16:17:19
研究揭示太谷核不育小麥花藥敗育的分子機(jī)制
2022-08-03 16:16:53