使用3D打印技术开发新型金属材料
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-12-30
将不同类型的金属材料结合起来，往往会产生一种新型的金属，这种金属材料往往会兼具两种原有材料的特性。而为了实现这种结合，比如铜和钛，还需要加入第三种材料以在两者之间起到介质作用。最初产生的新材料将具有铜和钛的性质，可以在构建诸如飞机或飞船的零部件中发挥作用。
近日，美国密苏里科技大学的科学家们使用3D打印技术创造了一种全新的金属材料。
Frank Liou博士和Jagannanthan Sarangapani博士，这两位分别是该校产品创新、创造以及电气和计算机工程方面的特聘教授。他们一直致力于使用数字化的增材制造技术来创造新的金属材料，这些材料与现有金属材料相比具有较强和较轻的性能。而制造这些金属的工艺涉及到了增材制造成型、传感器网络，以及整个过程的无缝整合。
据了解，Liou博士和Sarangapani博士一直在开发的是一种结构非晶态金属(SAMs)，他们主要是由直接激光熔融技术，即是用高能激光逐层熔融金属粉末，并以此构建出了3D对象。目前研究者一直在努力寻找正确的冷却速度，以使金属材料非晶态。
而制备非晶态金属的意义也正是来自于这种细小单元的随机构造。也就是说，这种材料是由众多像沙粒一样的微小的碎片组成，与普通的金属相比，它更强、更硬，更不容易断裂。Liou博士解释说，“颗粒越小，结构非晶态金属强度越高。”
科学家们希望通过这项研究，最终创造出比传统金属强度高10倍的新材料，这样在很多领域都会降低制造对象的材料用量，以及制造成本。他们的研究已经受到美国国家科学基金会(NSF)近15万美元的资助。
除此之外，Liou也一直在进行梯度功能材料(FGMs)的研究，这种材料通常结合了两种不容易相融的金属，比如不锈钢和钛、铜和钢等。对于这个项目，Liou与该校材料科学与工程学院副教授 Joseph Newkirk博士进行合作研究。他们的工作得到了美国宇航局(NASA)Langley中心的支持。
将不同类型的金属材料结合起来，往往会产生一种新型的金属，这种金属材料往往会兼具两种原有材料的特性。而为了实现这种结合，比如铜和钛，还需要加入第三种材料以在两者之间起到介质作用。最初产生的新材料将具有铜和钛的性质，可以在构建诸如飞机或飞船的零部件中发挥作用。
Liou解释说，与结构非晶态金属(SAM)的开发类似，FGM也面临着找到正确的冷却速度问题。他说，“这是一个关于冷却速度的竞赛，如果你能比微型结构形成速度或者化学反应的速度更快，你就能将两种金属轻松结合起来。”
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