3D打印制成迄今最具彈性新合金 抗壓能力提升600多倍

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美國(guó)國(guó)家航空航天局和俄亥俄州立大學(xué)科學(xué)家攜手，開發(fā)出一種3D打印工藝，制造出了迄今最具彈性的新合金，其抗壓能力是目前合金的600多倍。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《自然》雜志。

有研究表明，在金屬合金中添加陶瓷可以增強(qiáng)其彈性，但金屬和陶瓷的特性不同，添加陶瓷這一方法已經(jīng)被證明存在問題，當(dāng)將陶瓷添加到熔融金屬中時(shí)，較輕的陶瓷往往會(huì)浮到頂部。為克服這個(gè)問題，研究人員將目光投向了3D打印。

在最新研究中，科學(xué)家使用一種由鈷、鎳和鉻顆粒組成的混合物制成“墨水”，并對(duì)打印機(jī)進(jìn)行編程，在每層墨水中添加一層氧化釔粉末。隨著打印的進(jìn)行，一層金屬合金被打印到表面，接下來一層是氧化釔顆粒。隨后，研究團(tuán)隊(duì)利用激光加熱這些顆粒，迫使它們進(jìn)入金屬合金內(nèi)，最后他們得到了一層混合了微小的陶瓷材料的金屬合金，并將其命名為GRX-810。如果打印過程不斷繼續(xù)，他們將創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象，如火箭噴嘴等。

該團(tuán)隊(duì)使用“蠕變?cè)囼?yàn)”對(duì)得到的新合金進(jìn)行了測(cè)試。蠕變?cè)囼?yàn)是測(cè)定材料在長(zhǎng)時(shí)間的恒溫和恒應(yīng)力作用下，發(fā)生緩慢的塑性變形現(xiàn)象的一種材料機(jī)械性能試驗(yàn)。試驗(yàn)持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，材料的抗壓能力就越強(qiáng)。目前的頂級(jí)材料通常持續(xù)約10小時(shí)，GRX-810持續(xù)6500小時(shí)，抗壓能力提升了600多倍。

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