雖然金屬3D打印的前景十分光明，不過(guò)因?yàn)榭捎煤牟氖钟邢?，目前這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍相對(duì)很小。值得欣喜的是，最新解決方案和材料一直在不斷開(kāi)發(fā)當(dāng)中。近日，來(lái)自日立公司和日本東北大學(xué)的研究人員們公布了一項(xiàng)最新的技術(shù)突破：他們開(kāi)發(fā)的一種最新制造技術(shù)，可3D打印出高強(qiáng)度的、防腐性高熵合金。
經(jīng)測(cè)試，使用該技術(shù)制造出的部件本身的抗張強(qiáng)度是同類(lèi)生產(chǎn)產(chǎn)品的1.2倍。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在測(cè)試過(guò)程中，金屬粉末層厚70微米，平鋪在3D打印機(jī)機(jī)床上，接著，一束電子束照射在這些粉末上，將它們凝固為預(yù)先設(shè)定的形狀。聽(tīng)起來(lái)和普通金屬3D打印層層堆積的方式差不多，不過(guò)該技術(shù)真正的秘密在于材料成分和電子束。
研究人員們使用到的HiPEACE金屬粉末由5種以上成分構(gòu)成，因其超強(qiáng)的精細(xì)度和均勻的分散，凝固速度非?？?。另外，預(yù)熱溫度也被調(diào)得盡可能低，使它和熔化溫度的差距更大，實(shí)現(xiàn)凝固速度的最佳化，同時(shí)抗張力量和防腐特性也能得到最大優(yōu)化。
經(jīng)測(cè)試3D打印出的高熵合金部件
據(jù)了解，早在2014年，日立公司和日本東北大學(xué)的研究人員們就開(kāi)始合作研發(fā)3D打印高熵合金。高熵合金（HEAs）具有一些傳統(tǒng)合金所無(wú)法比擬的優(yōu)異性能，如高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨耐腐蝕性、高熱阻、高電阻等，從而成為在材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域中繼大塊非晶之后一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。
這樣一種高性能的材料之所以還未大范圍應(yīng)用的原因在于：因?yàn)楸旧淼奶厥庑裕两駷橹寡芯咳藛T們還無(wú)法用其制作外形復(fù)雜的均勻的物體。因?yàn)楦哽睾辖鹩蓭追N元素構(gòu)成，成分布局多數(shù)情況下并不均勻，從而造成鑄造過(guò)程中的一系列問(wèn)題。如今，隨著這項(xiàng)最新的3D打印技術(shù)突破的出現(xiàn)，高熵合金生產(chǎn)可能性大大提高。
研究人員稱(chēng)，這項(xiàng)3D打印技術(shù)可以運(yùn)用的范圍極廣，特別是那些對(duì)高質(zhì)量、耐久性強(qiáng)的金屬部件有需求的產(chǎn)業(yè)，比如化學(xué)生產(chǎn)設(shè)備、油井、甚至天然氣鉆探設(shè)備。
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