研究人员开发第一个有效健壮且灵活的纳米合金

利用熵值较高纳米合金,已经被研究人员3 d印刷马萨诸塞大学阿默斯特乔治亚理工学院是更强大和更比其他加法制造尖端材料韧性,这可能导致性能组件用于航空、医疗、能源和运输。欧洲杯足球竞彩

研究人员开发第一个有效健壮且灵活的纳米合金。
温家宝陈,机械和工业工程助理教授马塞诸斯州大学阿默斯特,站在面前的3 d打印的图像熵值合金组件(散热器风扇和octect晶格,左)和一个代表性的电子背散射衍射inverse-pole图地图展示面向随机nanolamella微结构(右)。 图片来源:马萨诸塞大学阿默斯特学院

这项研究发表在《华尔街日报》自然,由温家宝陈助理教授在马塞诸斯州大学的机械和工业工程,和朱停,佐治亚理工学院机械工程教授。

高熵合金(头脑)流行作为材料科学新范式在过去15年。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球他们允许建立一个几乎无限数量的不同的合金设计因为他们近等量包括5个或5个以上元素。黄铜、碳钢、不锈钢和铜的混合传统合金主要元素与一个或多个微量元素。

创造一个强有力的方法,材料刚刚浮出水面:加法制造,一般称为3 d打印。大温度梯度和快速冷却速率,通过传统的方法不容易,可以使用激光产生3 d印刷。

相反,“利用加法制造的综合效益的潜力和实现小说他属性基本上仍是无人涉足,”朱说。

他是结合先进的3 d打印方法称为激光粉末床由陈和他的团队在多尺度融合材料和制造实验室创建具有前所未有的新颖材料品质。欧洲杯足球竞彩

自从方法使材料熔化和凝固很快比过时的冶金、”欧洲杯足球竞彩你会得到一个非常不同的远离平衡的微观结构”创建的组件,Chen说。

微观结构,类似于网络,由互层的面心立方(FCC)和体心立方(BCC) nanolamellar结构包裹在小,随机定向共晶殖民地。两个阶段可以协同变形,由于层次纳米头脑。

这种不同寻常的微观结构的原子重排产生超高强度以及增强延性,通常这并不常见,因为强大的材料往往是脆弱的欧洲杯足球竞彩

温家宝陈,助理教授、机械和工业工程,马萨诸塞大学阿默斯特

传统的金属铸造相比,“我们得到了几乎三倍的力量,不仅没有失去延性,同时增加它,”他说。”对于许多应用程序,结合强度和延性是关键。我们的研究是材料科学与工程的原始的和令人兴奋的欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球”。

生产能力强,韧性头脑意味着这些3 d印刷材料更健壮的抵制应用变形,这是重要的轻质结构设计对提高机械效率和节能欧洲杯足球竞彩

杰任、研究论文的第一作者和博士生,马萨诸塞大学阿默斯特

朱的团队在格鲁吉亚Tech.协调计算建模研究。理解机械部分由FCC, BCC nanolamellae以及他们如何配合提供材料的强度和延性,他利用晶体塑性构造的计算机模型。

我们的仿真结果显示了惊人的高强度高硬化反应BCC nanolamellae,关键实现了优秀strength-ductility协同我们的合金。这机械的理解提供了一个重要的基础指导3 d印刷他的未来发展与杰出的机械性能,”朱说。

此外,3 d打印技术提供了一个强有力的工具,生产零件和复杂的几何图形。在未来,利用3 d打印技术和他的巨大的合金设计空间打开了无数的机会最终用途的直接生产生物医学和航空航天应用程序组件。

来源:https://www.umass.edu/

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