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科学家用3D打印技术打造超强度钛合金超材料

皇家墨尔本理工大学的研究人员通过3D打印技术开发出了一种突破性的超材料,该研究成果发表在《Advanced Materials》期刊上。这种超材料由钛合金制成,经过精心设计,具有独特的晶格结构,可以均匀分布应力。

  1. 超材料特点:
    • 通过3D打印技术制造的超强度钛基超材料。
    • 可用于航空航天、医疗设备等领域的研究。
    • 具有非同寻常的机械和多功能特性。
    • 可用于制造更强大的医疗设备和创新的飞行器和航天器设计。
  2. 制造过程:
    • 使用计算机辅助设计(CAD)软件将整个晶格超材料样品设计成数字模型。
    • 利用激光熔化金属粉末、液态金属的快速凝固以及凝固金属的反复加热和冷却过程进行基于层的制造。
    • 目前整个制造过程大约需要18个小时,但研究团队计划通过优化来缩短制造时间。
  3. 材料特性:
    • 超材料采用密度为1.0-1.8 g cm-3的钛合金制成。
    • 相对屈服强度远远超过了所有蜂窝金属的经验上限。
    • 具有高耐腐蚀性、生物相容性、耐热性等独特属性。
    • 多拓扑设计可以提高材料的韧性和裂纹路径的偏转。
  4. 潜在应用:
    • 适用于航空航天领域,能够承受高速飞行产生的高热量。
    • 可用于制造高温环境下的飞机、导弹等。
    • 适用于医疗植入物、消防无人机等领域。

尽管目前存在制造限制,但随着3D打印技术的不断进步,这些高强度超材料的生产有望实现大规模化。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

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