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美研究人员利用激光打印制备超强碳化钛纳米颗粒增强铝合金
2019年09月20日 发布 分类:行业要闻 点击量:195
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9月11日,自然子刊nature communications发布了美国加州大学研究团队利用激光增材制造(LAM)制备出高分散高填充碳化钛TiC纳米颗粒增强铝合金的成果。这种激光熔覆逐层打印的复合材料,屈服强度高达1000mpa,塑性超过10%,杨氏模量约200Gpa,并且与其他铝基复合材料相比热稳定性更高,在400℃下依然能保持较好的强度。

 

激光沉积铝基纳米复合材料(amnc)的表面和微观/纳米结构

利用高分散纳米颗粒增强轻质金属可以制备出高强高韧轻质材料,但利用激光增材制造(LAM)方式仍面临挑战,比如制备高密度分散铝基复合材料(amncs)时,大量纳米颗粒如何有效结合和分散。本次研究选择的熔盐辅助法的一个难点在于,当纳米颗粒负载超过10vol.%(体积百分比),熔盐污染就大到不能忽视;再就是选择TiCN虽然不需要熔盐辅助,但却会和熔融铝发生反应。TiC纳米颗粒可以实现高达35vol.%的添加,并且在780℃以上的铝熔液中保持化学稳定。碳化钛颗粒在凝固过程中起到成核作用,同时也限制铝晶粒的生长,以此达到晶粒细化的目的。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-12047-2

编译 YUXI

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