BOB综合体育官网app下载-香港理工大学《Nature》：利用3D打印开发新型高性能钛合金

2023年8月31日，中国香港理工年夜学（以下简称理年夜）科学家与皇家墨尔本理工年夜学和悉尼年夜学合作，成功操纵3D打印解决了钛合金出产中持久存在的质量和废料治理等问题。这项研究以题为“Strong and ductiletitanium–oxygen–iron alloys by additive manufacturing/经由过程增材制造实现强韧性钛氧铁合金”的论文bob综合体育app·官方入口颁发在《天然》杂志上。 相干论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-05952-6 钛合金是进步前辈的轻质材料，在很多要害利用中阐扬着不成或缺的感化。研究团队发现，立异地利用增材制造来出产钛合金和其他潜伏的金属材料具有很多优势，例如下降本钱、提高机能和可延续废料治理。经由过程利用3D打印，研究团队出产出了一种新型的坚忍、延展性和可延续的钛合金（α-β Ti-O-Fe合金）。这些机能是经由过程插手便宜且丰硕的氧和铁来实现的，它们是α-β 相钛合金的两种最壮大的不变元素和强化剂。新型钛合金在多种利用中揭示出庞大的潜力——从航空航天和海洋工程到消费电子产物和生物医学装备。 与自1954年制订以来普遍利用的Ti-6AI-4V基准材料比拟，研究团队出产的新型钛合金表示出更好的机械机能，具有可比的延展性和光鲜明显更高的强度。 虽然锻造等传统制造方式也可用在出产新型钛合金，但所得材料的较差机能可能使其不合适现实工程。增材制造有用降服了传统方式改良合金机能的局限性。 凡是用在出产钛合金的能源密集型克罗尔（Kroll）工艺会发生不及格的海绵钛，约占所有海绵钛的 10%，从而致使年夜量华侈并增添出产本钱。增材制造经由过程收受接管不及格的海绵钛，将废料转化为粉末以用作原材料，有用地解决了这个问题。 理年夜工业和系统工程系助理传授、2022年轻年立异研究员奖得主陈子斌博士暗示，和该研究的首要作者：“我们的工作可以增进金属合金出产行业发生的 10% 以上废料的收受接管操纵。这可以显著下降工业的材料和能源本钱，有助在情况可延续成长和削减碳萍踪。” 该研究整合了合金设计、计较摹拟和尝试表征，以摸索新型钛α-β Ti-O-Fe 合金的增材制造工艺-微不雅布局-机能空间。 该研究强调，增材制造可以一步出产复杂且功能性的金属零件，从而加快产物开辟并下降本钱。另外，它还可用在制造具有怪异布局和成份的金属零件，这是传统方式没法实现的。 在质量改良方面，增材制造可以调剂金属合金的微不雅布局，从而提高强度、矫捷性和耐侵蚀性和防水性。另外，还可以制造具有复杂内部布局的轻质且坚忍的金属零件。这项研究冲破为 3D 打印鞭策的整体和可延续材料设计谋略斥地了可能性。 该项研究的合著者之1、中国香港理工年夜学工业和系统工程系主席陈家聪传授暗示：“这项工作可以作为其他金属合金利用3D打印来加强其机能并扩年夜其合用性的模子或基准。金属3D打印是一个新兴范畴，在材料制造中普遍采取还需要一段时候。”

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