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MIT团队创建大规模开发先进金属材料的新平台

革命性固态冶金技术带来突破

麻省理工学院的一个研究团队创立了Foundation Alloy公司,开发出一种革命性的固态冶金技术,能够生产出全新类别的超高性能金属合金。这项技术有望彻底改变传统金属制造业,为航空航天、国防、能源和工业工具等领域提供更强性能的材料。

技术突破:不依赖熔炼的金属制造

Foundation Alloy的首席执行官杰克·古格林(Jake Guglin)解释说:”这是一种全新的金属制造方法。”

这项技术的核心优势在于其固态冶金工艺,整个制造过程中金属从未被熔化。该公司声称,其金属合金的强度可达传统金属的两倍,而产品开发速度提高了10倍,使企业能够在数月而非数年内完成新金属的测试、迭代和部署。

解决工业界的材料瓶颈

当前,许多开发下一代产品的公司都受到传统材料物理性能的限制。在航空航天、国防、能源和工业工具制造领域,突破这些限制往往会给系统带来潜在的故障风险。传统的新材料规模化生产需要多年时间线和巨额投资,这让企业缺乏更好的选择。

对于火箭和喷气发动机等先进系统,如果能在更高温度下运行,就能更高效地利用燃料并获得更强大的系统性能。限制因素是在这些高温环境下是否具备结构完整性,这本质上是一个材料问题。

从学术研究到产业应用

技术起源

舒赫教授于2002年加入麻省理工学院,专门研究金属和其他材料的加工、结构和性能。他在2011年担任材料科学与工程系主任,并于2023年成为西北大学工程学院院长,在麻省理工学院工作了20多年。

古格林在2017年来到麻省理工学院斯隆管理学院,希望接触具有重大影响力的技术。在一次课堂上,他听到舒赫实验室的博士生介绍关于创造金属合金新方法的研究,虽然当时他并不完全理解技术细节,但敏锐地察觉到了”更强金属”的巨大潜力。获取更多有价值信息 访问:https://byteclicks.com

创业历程

古格林毕业后在SpaceX和蓝色起源等航空航天公司工作,亲身体验到金属零件供应链存在的问题。2022年,他与舒赫决定创立公司,加入鲁珀特和林哈德,并从麻省理工学院和加州大学欧文分校获得技术许可。

独特的制造工艺

Foundation Alloy的制造工艺始于客户的材料需求,精确确定粉末原材料的混合比例。公司使用专门的工业混合器(古格林称之为”工业级KitchenAid搅拌机”)创建在原子级别均匀的金属粉末。

整个工艺流程的关键特点包括:

无熔化工艺:从原材料到最终零件,金属从未被熔化,这在传统金属制造中是罕见甚至未知的做法。

多样化成型方法:材料可通过金属注射成型、压制或3D打印等传统方法固化。

先进烧结技术:最后在炉中进行烧结处理。公司的材料专门设计为在相对较低的温度下快速烧结至完全密度。

这种先进的烧结工艺使用的热量减少了一个数量级,在节约成本的同时,使公司能够省去质量控制的二次工艺。这也让Foundation Alloy对最终零件的微观结构有更好的控制。获取更多有价值信息 访问:https://byteclicks.com

市场应用与未来前景

当前应用

Foundation Alloy目前正在整个工业领域试验其金属材料,已经在为制造飞机、自行车和汽车零件的公司设计金属并运送演示零件。同时,公司也在为国防和航空航天等开发周期较长的行业的合作伙伴制造测试零件。

公司还获得了开发核聚变反应堆关键组件零件的资助。

竞争优势

与传统金属制造不同,新合金需要巨额投资才能规模化,而Foundation Alloy开发新合金的工艺与其生产工艺几乎相同,这使得公司能够更快地扩大新材料的生产规模。获取更多有价值信息 访问:https://byteclicks.com

古格林表示:”我们方法的核心是像材料科学家一样用新技术来看待问题。我们不拘泥于特定钢材必须解决特定问题的传统观念。我们试图理解为什么那种钢材会失效,然后用我们的技术解决问题,产生的不是10%的改进,而是性能上2倍或5倍的提升。”

未来愿景

古格林解释了公司名称的含义:”Foundation Alloy这个名字在很大程度上来自于希望成为下一代工业的基础。”

展望未来,公司相信其方法能够让企业构建性能更高、更可靠的系统,从火箭到汽车,从核聚变反应堆到人工智能芯片。在先进制造和工具制造这个不那么引人注目但极其关键的工业支柱领域,能够在不大幅增加成本的情况下提升性能,将在运营、性能和产能方面释放效率,而这只有通过不同的材料才能实现。

这项技术的成功不仅代表了材料科学领域的重大突破,也为解决现代工业面临的材料性能瓶颈提供了全新的解决方案,有望在多个关键行业产生深远影响。获取更多有价值信息 访问:https://byteclicks.com

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