物理科技生物学-PHYICA

用新原料生产铝基复冈三木合材料的技术

化学 2022-01-06 00:02:08

由国立科技大学管理信息系统 亚历山大·格罗莫夫,该项目的负责人,NUST米塞斯大学的教授

信用:谢尔盖·格纳科夫/NUST·米西斯 来自NUST麻省理工学院的材料科学家提出了一种新技术,用新的原材料生产铝基复合材料——有前途的复合粉末,用于飞机和汽车工程的轻型耐用外壳的三维打印

与同类方法相比,新方法使所得三维印刷复合材料的性能和硬度的均匀性提高了40%

该结果已经发表在合金和化合物杂志上

铝基复合材料是一组先进的材料,具有许多独特的优点:它们重量轻、强度高、热膨胀系数低、耐磨性好

这些材料可用于汽车、航空航天和国防工业

这种材料由于其化学成分和特殊的生产方法——使用选择性激光熔化技术的三维打印——而具有这样的特性

因此,该复合材料由用陶瓷添加剂硬化的球形铝颗粒组成,或者涂有一层氧化铝

氧化铝是改善铝复合材料机械性能的最佳增强(硬化)添加剂之一

特别是,该研究的作者通过实验证明,与不含添加剂的铝相比,氧化铝使印刷复合材料的强度提高了40%

因此,氧化铝在高温下为复合粉末提供了更高的耐热性

与最常见的陶瓷添加剂相比,它还增加了粉末组合物的稳定性,这使得该材料特别适用于飞机结构

NUST MISIS的科学家开发了一种铝的水热氧化新方法,在铝颗粒表面形成一定厚度的强化(硬化)氧化膜

换句话说,在每个纯铝球形颗粒的表面上,形成了一个“包裹”——一层一定厚度的氧化铝

所获得的铝复合材料的特性适合用于先进的添加剂制造(SLM技术)

“这项技术是基于所谓的原位方法,这意味着在每个粒子中创造一个复合结构,”该项目的负责人、NUST·米塞斯大学教授亚历山大·格罗莫夫说

初始铝粉(含99

85%纯度)已经在高压釜中进行了30分钟的部分水热氧化

结果,在铝粉颗粒的表面上形成了Al2O3含量为10%和20%的氧化层

在最后阶段,粉末以150到600摄氏度的模式被加热

" 该方法的主要优点是所获得的粉末颗粒的高活性和它们在整个质量中的均匀性,这是使用生产铝基复合材料的替代方法所不能实现的,特别是在熔融铝中引入陶瓷填料

目前,该团队已经开始在添加剂制造条件下测试所获得的复合材料

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