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    汽车外壳用3D打印更轻巧耐用——国外已研发出高强度复合材料

    点击次数:18 更新时间:2020-07-24

    俄罗斯国立科学大学(NUST MISIS)的材料科学家展示新技术并利用新的原材料制造铝基复合材料。与同类原材料相比,该新方法将3D打印制成的复合材料的性能均匀性和硬度提高了40%。

    铝复合材料是具有独特优势的先进材料,包括重量轻,强度高,热膨胀系数低以及出色的耐磨性。它可以用于汽车,航空航天和国防。

    3D打印金属粉末.jpg

    这种材料的全部性能来自其化学成分和特殊的生产方法。使用选择性激光熔化(SLM)技术执行3D打印。结果该复合物由用陶瓷添加剂硬化的球形铝颗?;蛲扛灿醒趸恋那蛐温量帕W槌?。

    氧化铝是改善铝复合材料机械性能的最佳增强(硬化)添加剂之一,尤其是本研究的作者将3D打印复合材料与未掺杂铝的强度进行了比较。 实验证明可以提高40%。 因此,在高温下,氧化铝可使该复合粉末具有更好的耐热性。 与普通的陶瓷添加剂相比,氧化铝还增加了粉末成分的稳定性,使这种材料特别适合飞机制造。

    俄罗斯国立科学技术大学的科学家们开发了一种利用水热法氧化铝的新方法,以在铝颗粒表面形成一定厚度的硬化氧化膜。 换句话说,所有纯铝球形颗粒的表面都有一个“堆积”,即一层厚度恒定的氧化铝。就性能而言,这种铝复合材料特别适合于先进的增强制造(SLM技术)。

    该项目负责人兼国立科学技术大学教授亚历山大·格鲁莫夫(Alexander Groomov)表示:“这项技术基于所谓的原位方法,即在每个粒子内部,构建了一个复合结构。 将99.85%)置于高压釜中30分钟,并使用水热法将其部分氧化,从而在铝粉颗粒的表面上形成氧化铝含量为10%至20%的氧化物层。 最后,将粉末以150-600℃的模式加热?!?/p>

    该方法的主要优点是获得的粉末颗?;钚愿?,整体性能均匀,这是其他方法,特别是铝基复合材料难以达到的。 在这种方法中,在熔化后将陶瓷填料添加到铝中。 目前,该团队正在测试在增强制造工艺条件下获得的复合材料。


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