上海交大3D打印陶鋁材料項(xiàng)目獲第九屆“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽上海賽區(qū)冠軍

2023年7月28日，南極熊獲悉,，近日第九屆中國(guó)國(guó)際 " 互聯(lián)網(wǎng) +" 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽上海賽區(qū)決賽在上海交通大學(xué)成功舉辦，來(lái)自上海交通大學(xué),、復(fù)旦大學(xué),、華東師范大學(xué)、華東理工大學(xué)的 6 個(gè)項(xiàng)目從市賽決賽中脫穎而出,，最終上海交通大學(xué) " 陶鋁智造——超高強(qiáng)陶鋁材料一體化 3D 打印開(kāi)拓者 " 項(xiàng)目斬獲冠軍,。

參賽團(tuán)隊(duì)表示：“從項(xiàng)目創(chuàng)建到最終交付企業(yè)進(jìn)行測(cè)試認(rèn)證,，我們團(tuán)隊(duì)始終相互協(xié)作，每一步都腳踏實(shí)地,，自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919艙門鉸鏈臂已通過(guò)商飛認(rèn)證,，并成功裝機(jī)試飛�,！薄疤珍X智造”項(xiàng)目首創(chuàng)具有密度高,、超高強(qiáng)、批量化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)的3D打印專用陶鋁材料,，通過(guò)模擬仿真實(shí)驗(yàn)打印件性能全面提升,。目前，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的大尺寸航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片成功實(shí)現(xiàn)了減重和輕量化,。

什么是陶鋁材料

據(jù)南極熊了解,，陶鋁材料是一種由陶瓷和鋁合金組成的復(fù)合材料。它綜合了陶瓷材料的高溫穩(wěn)定性和鋁合金的輕量化優(yōu)勢(shì),。陶鋁新材料具有高強(qiáng)輕質(zhì),、耐溫耐勞、減震低脹,、易工易塑的特點(diǎn),，憑借其優(yōu)異的性能，將助推我國(guó)航天航空業(yè),、汽車工業(yè)等領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展,。其獨(dú)特的材料組成和特性使得陶鋁材料成為研究和工程領(lǐng)域中備受關(guān)注的材料之一。
目前,，陶鋁材料的制備方法主要包括粉末冶金法、熱壓燒結(jié)法和溶膠-凝膠法,。粉末冶金法是最常用的方法之一,，通過(guò)將陶瓷顆粒與鋁粉混合，并利用高溫下的壓力和熱處理使其相互結(jié)合形成復(fù)合材料,。熱壓燒結(jié)法則是通過(guò)將陶瓷和鋁粉混合后,，在高溫高壓條件下進(jìn)行燒結(jié)，使其形成致密的陶鋁材料,。溶膠-凝膠法則是利用溶膠和凝膠的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程來(lái)制備陶鋁材料,，通過(guò)控制反應(yīng)條件和后續(xù)熱處理可以得到具有均勻微觀結(jié)構(gòu)的材料。這些制備方法各有優(yōu)劣,，選擇合適的方法需要考慮材料性能要求以及生產(chǎn)效率等因素,。

陶鋁材料的應(yīng)用領(lǐng)域

由于陶鋁材料具有優(yōu)異的性能，它在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,。首先,，陶鋁材料可用作高溫結(jié)構(gòu)材料，適用于航空航天、汽車和能源等領(lǐng)域中需要承受高溫環(huán)境的零部件,。其次,，陶鋁材料還可以應(yīng)用于電子器件領(lǐng)域，如散熱器,、封裝基板等,，由于其導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性的優(yōu)良特性，能夠有效地管理電子設(shè)備的散熱問(wèn)題,。此外,，陶鋁材料還可用于化工、冶金和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,，例如用作耐腐蝕的化學(xué)反應(yīng)容器,、高強(qiáng)度的齒輪和人工關(guān)節(jié)等。陶鋁材料的廣泛應(yīng)用將為各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)更多的發(fā)展機(jī)遇,。

陶鋁材料的挑戰(zhàn)

盡管陶鋁材料在許多方面表現(xiàn)出了良好的性能,，但仍然存在一些挑戰(zhàn)需要克服。首先,，陶鋁材料的制備工藝相對(duì)復(fù)雜,，并且成本較高。為了解決這個(gè)問(wèn)題,，研究人員可以探索新的合成方法和改進(jìn)工藝流程,，以提高生產(chǎn)效率和降低成本。其次,，陶鋁材料在高溫環(huán)境下容易發(fā)生氧化和腐蝕,，限制了其應(yīng)用范圍。解決這個(gè)問(wèn)題的途徑包括添加穩(wěn)定劑來(lái)提高材料的抗氧化性能,，并采用涂層技術(shù)來(lái)增強(qiáng)其耐腐蝕性能,。此外，陶鋁材料的力學(xué)性能和斷裂韌性也需要進(jìn)一步提高,。通過(guò)優(yōu)化材料配方,、制備工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的研究，可以改善陶鋁材料的力學(xué)性能,。綜上所述,，解決陶鋁材料所面臨的挑戰(zhàn)需要多學(xué)科的合作和持續(xù)的努力。

陶鋁材料的未來(lái)展望

隨著對(duì)陶鋁材料性能需求的不斷提高和技術(shù)的進(jìn)步,，我們可以期待陶鋁材料在未來(lái)有更廣闊的應(yīng)用前景,。首先，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,，陶鋁材料的定制化制備將成為可能,，滿足各種特定應(yīng)用的需求,。其次，陶鋁材料的耐高溫性能使其在航空航天,、汽車工業(yè)等領(lǐng)域有著巨大的潛力,。此外，陶鋁材料還具備優(yōu)異的電子,、光學(xué)和磁學(xué)性能,，因此在電子器件、光學(xué)元件和傳感器等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景,。未來(lái),，隨著更多新型陶鋁材料的開(kāi)發(fā)和制備技術(shù)的改進(jìn)，陶鋁材料將繼續(xù)為科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn),。