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(原標題:全球首款!新型高熵合金兼具高強度和延展性 有望催生高性能部件)
財聯社上海8月5日訊(編輯 黃君芝)近期,美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校和佐治亞大學的科學家們通過3D打印的方式,制作出了一種雙相納米結構的高熵合金(HEA)。據稱,其強度和延展性均已超過其他先進的增材制造材料。
該研究團隊表示,這一突破有望催生可用于航空航天、醫學、能源和運輸等領域的更高性能部件。該研究成果已于日前發表在了《自然》雜志上。
在過去的15年中,高熵合金作為一種新的范式在材料科學中越來越受歡迎。它們由比例幾乎相等的五種或五種以上的元素組成,具有許多理想且獨特的性質。傳統的合金,如黃銅、不銹鋼、碳鋼和青銅,只含有一種初級元素和一種或多種微量元素。
3D打印,也被稱為增材制造,最近成為了一種強大的材料開發方法。基于激光的3D打印可以產生較大的溫度梯度和較高的冷卻速率,這是傳統方法無法實現的。
這一次,研究人員就是將HEA與先進的3D打印技術(激光粉末床熔融)結合起來,開發出了具有前所未有性能的新材料。據悉,由于該工藝使材料熔化和凝固速度非常快,所得到材料的微觀結構與傳統方法制造出的材料大相徑庭。
具體而言,新材料的微觀結構看起來像一個“網”,由名為面心立方(FCC)和體心立方(BCC)的納米層狀結構交替組成,這些層被嵌入微尺度共晶團中。研究人員表示,分層納米結構的HEA可以實現兩相的協同變形。
研究人員說,“這種不同尋常的微觀結構帶來了超高的強度和增強的延展性,這是不尋常的,因為通常高強度的材料往往是脆的。與傳統金屬鑄造相比,新材料的強度提升了3倍,延展性不減反增。”
“對于許多應用,強度和延展性的結合是關鍵。全新HEA將有助于研制出機械效率高且節能的輕質結構。”他們補充說。
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財聯社上海8月5日訊(編輯黃君芝)近期,美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校和佐治亞大學的科學家們通過3D打印的方式,制作出了一種雙相納米結構的