当传统复材成型工艺遇到3D打印后的创新路径
摘要:复合材料的性能与金属材料相比具有高比强度、高比模量、设计自由度更高、易于整体成型以及轻量化等优良特性。然而传统的复合材料成型工艺(如缠绕、模压、拉挤、热压罐、树脂传递模塑等)均存在复杂结构难以成型,开发前期需要开模等工序,严重影响了产研前期研发进度。探索3D打印技术制造复合材料已经成为一种新的技术趋势,有望突破传统复合材料成型的限制,带来复合材料制件领域成本大幅度降低和时间大幅度缩短的变革。高性能复合材料3D打印通常涉及短/长纤维增强尼龙(PA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酰亚胺(PEI)等材料。FDM挤出3D打印工艺是复合材料产品开发的重要选择。
中国材料科学2035发展战略之高性能结构材料
高性能结构材料,包括C/C复合材料、超高温陶瓷、陶瓷基复合材料、超硬材料、陶瓷涂层等,是航空、航天等领域极端环境应用不可或缺的战略性材料。以下将详细梳理各方向发展现状。
3D打印最常用的金属材料钛合金VS铝合金
金属目前是增材制造工艺中最受欢迎的材料之一,其优异的性能适合用于对性能和强度方面要求最苛刻的领域。本文,我们将重点介绍3D打印中使用的两种主要金属:钛和铝。这两种材料主要用于激光粉末床熔合(L-PBF) 或定向能量沉积(DED) 等工艺,材料一般是粉末形式。我们将比较它们的异同,以便更好地了解它们的特性和应用,以及它们在制造过程中提供的优势。
比传统方法快480倍,成本低35倍,纳米级金属3D打印为电子、光学和等离激元学带来创新
摘要:根据3D科学谷的市场观察,美国佐治亚理工学院的研究人员开创了一种纳米级金属 3D打印技术,该技术在速度和经济性方面都超越了当前的方法。《先进材料》杂志详细介绍了这一突破,佐治亚理工学院引入了一种可扩展的解决方案,能够改变传统上因昂贵且缓慢的制造技术而阻碍的领域。
多级结构调控提升增材制造中熵合金性能
近日,新南威尔士大学团队详细研究了PBF-LB/CoCrNi的加工参数、微观结构和机械性能之间的关系。首先使用基于高斯过程回归模型的机器学习建立了合金的优化加工窗口。研究了各种微观结构特征(例如熔池形状、晶粒形态和晶体织构)的形成机制。对PBF-LB加工样品的机械测试表明,可以通过选择PBF-LB加工参数优化微观结构,同时提高CoCrNi的强度和延展性。同时讨论了熔池边界、异质结构和织构等结构对PBF-LB/CoCrNi力学性能的影响。此外,还进行了原位拉伸试验来研究局部变形机制和各向异性拉伸性能的原因。这项研究为通过控制PBF-LB工艺操纵凝固和微观结构来设计和制造强度和延展性同步提升的金属材料提供新的见解和潜在方法。相关论文以题为“Multi-scale microstructure manipulation of an additively manufactured CoCrNi medium entropy alloy for superior mechanical properties and tunable mechanical anisotropy”发表在增材制造顶级期刊 Additive Manufacturing。本文的通讯作者为李晓鹏副教授,博士生李晨泽为本文第一作者。
可以弯曲并浸泡在水中的太阳能电池
RIKEN紧急物质科学中心(RIKEN Center for Emergent Matter Science)的研究人员和合作者开发了一种既防水又柔韧的有机光伏薄膜,可以将太阳能电池放在衣服上,并且在被雨水甚至清洗后仍能正常工作。
