3D打印的金屬玻璃可能導(dǎo)致更高效的電動(dòng)機(jī)

北卡羅萊納州立大學(xué)的研究人員使用3D打印的鐵基非晶金屬（金屬玻璃）合金，可用于制造更高效的電動(dòng)機(jī)和其他設(shè)備,。 研究人員生產(chǎn)的鐵合金比其關(guān)鍵鑄件厚度大15倍。

（圖片：Zaynab Mahbooba）

無(wú)定形金屬,，也稱(chēng)為金屬玻璃,，是具有無(wú)序原子尺度結(jié)構(gòu)的固體金屬材料。它們?cè)诠虘B(tài)下是非晶態(tài)的,，并具有良好的導(dǎo)電性,，使它們可用于變壓器。一些研究人員研究了使用非晶態(tài)金屬作為人體植入物的生物材料,。

制造非晶態(tài)金屬的問(wèn)題是需要快速冷卻以防止形成晶體結(jié)構(gòu),。這通常限制了科學(xué)家們僅在非常薄的層中制造非晶態(tài)金屬。

然而,，使用3D打印技術(shù),，北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的研究人員可能已經(jīng)找到了一種更大規(guī)模的生產(chǎn)金屬玻璃的方法，其超越了材料的關(guān)鍵鑄造厚度,。

“使用增材制造或3D打印生產(chǎn)尺寸大于關(guān)鍵鑄件厚度的金屬玻璃的想法已經(jīng)存在了十多年,，”博士Zaynab Mahbooba解釋道“但這是第一次發(fā)表的作品，表明我們可以做到。我們能夠以比其關(guān)鍵鑄造厚度大15倍的規(guī)模生產(chǎn)無(wú)定形鐵合金,�,！�

金屬玻璃3D打印工藝通過(guò)熔化20微米金屬粉末層，一次一層地工作,。由于層薄,，金屬很快冷卻并保持其無(wú)定形非晶性質(zhì)。但不像其他打印技術(shù)那樣產(chǎn)生明顯的層狀結(jié)構(gòu),，該過(guò)程產(chǎn)生均勻的金屬玻璃物體,。

（圖片：?jiǎn)讨蜸tobbart /維基百科）

“這是我們可以做到這一點(diǎn)的證明”北卡羅來(lái)納州立大學(xué)工業(yè)系統(tǒng)與工程系杰出教授愛(ài)德華·P·費(fèi)茨說(shuō)。 “這種技術(shù)沒(méi)有理由不能用于生產(chǎn)任何非晶合金,�,！�

Harrysson補(bǔ)充說(shuō)：“一些金屬玻璃已經(jīng)顯示出在電動(dòng)機(jī)中使用的巨大潛力，減少了余熱,，并將更多的電力從電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電力,。”

雖然研究人員將不得不繼續(xù)進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)研究,，以便為特定應(yīng)用找到理想的合金成分,，但他們相信他們的工作可能會(huì)為創(chuàng)造耐磨材料創(chuàng)造巨大的機(jī)會(huì)，這些材料包括高強(qiáng)度材料和輕量級(jí)3D打印結(jié)構(gòu),。

“由于我們?cè)谡務(wù)撛霾闹圃�,，我們可以生產(chǎn)這些具有各種復(fù)雜幾何形狀的金屬玻璃，這也有助于它們?cè)诟鞣N應(yīng)用中的實(shí)用性,，”Harrysson說(shuō),。

一份“Applied Materials Toda”期刊上發(fā)表的研究論文記錄了這一發(fā)現(xiàn)。
“鐵基塊狀金屬玻璃大于臨界鑄件厚度的添加制造”https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2352940717303918

編譯自：3ders