2024年10月22日,据资源库了解,近日,美国橡树岭国家实验室(ORNL)的研究人员成功开发出一种新型3D打印金属合金,能够承受超过1315°C的极端高温,并且在打印过程中不会出现裂纹。这一突破为高性能金属材料的3D打印应用开辟了新天地。
这款合金采用了七种不同元素的组合,其中铌为主要成分。ORNL过去也曾研发过高温合金,但这次的新合金熔点比以往提高了48%,展现出非凡的耐热性能。
除了出色的高温稳定性,这种合金还具备重量轻且抗裂的特点。在传统金属3D打印过程中,裂纹往往是由于材料微观结构和热效应之间的相互作用所致。而此次研究团队通过精准调控电子束金属3D打印设备,成功解决了这一难题,实现了无裂纹打印。
ORNL表示,这种新材料的应用前景广阔,尤其适用于3D打印大型金属涡轮叶片。相比传统制造方法,3D打印的涡轮叶片不仅能高速旋转时保持稳定,不易出现裂纹导致的结构故障,还能经受航空航天领域的极端高温考验。
项目负责人Saket Thapliyal表示:“此前从未有人能开发并打印出一款熔点如此之高、密度如此低且无裂纹的合金。这是一个重要的突破。我们正在打造一种更轻的金属材料,并确保其在超高温环境中依然能够保持结构完整性。”随着越来越多新型材料被应用于3D打印领域,未来将催生更多创新应用场景。这一突破不仅提升了3D打印技术的材料选择空间,也为航空航天、能源及工业制造等领域带来了全新可能性。