2024年10月22日,據(jù)資源庫了解,近日,美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的研究人員成功開發(fā)出一種新型3D打印金屬合金,能夠承受超過1315°C的極端高溫,并且在打印過程中不會出現(xiàn)裂紋。這一突破為高性能金屬材料的3D打印應用開辟了新天地。
這款合金采用了七種不同元素的組合,其中鈮為主要成分。ORNL過去也曾研發(fā)過高溫合金,但這次的新合金熔點比以往提高了48%,展現(xiàn)出非凡的耐熱性能。
除了出色的高溫穩(wěn)定性,這種合金還具備重量輕且抗裂的特點。在傳統(tǒng)金屬3D打印過程中,裂紋往往是由于材料微觀結構和熱效應之間的相互作用所致。而此次研究團隊通過精準調控電子束金屬3D打印設備,成功解決了這一難題,實現(xiàn)了無裂紋打印。
ORNL表示,這種新材料的應用前景廣闊,尤其適用于3D打印大型金屬渦輪葉片。相比傳統(tǒng)制造方法,3D打印的渦輪葉片不僅能高速旋轉時保持穩(wěn)定,不易出現(xiàn)裂紋導致的結構故障,還能經受航空航天領域的極端高溫考驗。
項目負責人Saket Thapliyal表示:“此前從未有人能開發(fā)并打印出一款熔點如此之高、密度如此低且無裂紋的合金。這是一個重要的突破。我們正在打造一種更輕的金屬材料,并確保其在超高溫環(huán)境中依然能夠保持結構完整性?!?nbsp;
隨著越來越多新型材料被應用于3D打印領域,未來將催生更多創(chuàng)新應用場景。這一突破不僅提升了3D打印技術的材料選擇空間,也為航空航天、能源及工業(yè)制造等領域帶來了全新可能性。
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