最具弹性3D打印合金

可抗倍压力

美国国家航空航天局和俄亥俄州立大学科学家携手，开发出一种3D打印工艺，制造出了迄今最具弹性的新合金，其抗压能力是目前合金的多倍。有研究表明，在金属合金中添加陶瓷可以增强其弹性，但金属和陶瓷的特性不同，添加陶瓷这一方法已经被证明存在问题，当将陶瓷添加到熔融金属中时，较轻的陶瓷往往会浮到顶部。为克服这个问题，研究人员将目光投向了3D打印。

在最新研究中，科学家使用一种由钴、镍和铬颗粒组成的混合物制成“墨水”，并对打印机进行编程，在每层墨水中添加一层氧化钇粉末。随着打印的进行，一层金属合金被打印到表面，接下来一层是氧化钇颗粒。随后，研究团队利用激光加热这些颗粒，迫使它们进入金属合金内，最后他们得到了一层混合了微小的陶瓷材料的金属合金，如果打印过程继续，他们将创建一个新对象，如火箭喷嘴等。

团队使用“蠕变试验”对得到的新合金进行了测试。蠕变试验是测定材料在长时间的恒温和恒应力作用下，发生缓慢的塑性变形现象的一种材料机械性能试验。试验持续的时间越长，材料的抗压能力就越强。目前的顶级材料通常持续约10小时，GRX-持续小时，抗压能力提升了多倍。

合金减少碳排放

生产更多电力

美国桑迪亚国家实验室领导的研究团队证明，一种新型3D打印高温合金可帮助发电厂产生更多电力，同时排放更少的碳。研究团队使用3D打印机创造了一种高性能金属合金，其成分不同寻常，这使得该合金比目前用于燃气轮机的最先进材料更坚固、更轻。这些发现可能会对能源行业以及航空航天和汽车行业产生广泛影响。

材料耐高温对发电厂涡轮机至关重要。实验表明，这种新型超级合金(包含42%的铝、25%的钛、13%的铌、8%的锆、8%的钼和4%的钽)在℃时比许多其他高性能合金(包括目前用于涡轮机部件的合金)更坚固，当它降到室温时仍保持坚固。

新研究表明3D打印技术可被重新利用，以快速、高效地制作新材料。团队成员使用3D打印机快速熔化金属粉末，然后即时打印出样品。这也代表了合金发展的根本性转变，因为没有一种金属占材料的一半以上。研究人员表示，有很多例子表明，将两种或3种元素结合在一起可制成更有用的工程合金。

激光沉积技术

蓝色激光更好用

当前激光沉积技术所使用的红外激光在沉积钢、镍、钛合金等材料时具有较高的效率，但对于铝、铜的沉积则面临成形性差和强度低的挑战。除了众所周知的高反射特性，熔池中晶粒的特性也受到温度梯度和凝固生长速率的影响。具有高斯分布的红外激光下的高温梯度会导致柱状晶粒生长，这对组件的性能不利。此外，由于在低激光功率下有限的熔和及高激光功率下熔池的剧烈波动，低能量转换效率会导致孔隙的形成，从而降低铝等高反射金属的可成形性。

对于高反射金属的3D打印，一方面可以通过添加光热吸收成分，同时可以寻找更合适的光源，而后者在近年来不断受到

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