新工藝可讓晶體結(jié)構(gòu)“按需定制”

    美國工程科學家研制出一種新的制造工藝，能精確控制材料組成部分的結(jié)構(gòu)和性能，其精度是傳統(tǒng)制造業(yè)無法比擬的。

    在本周受邀參加2014匹茲堡材料科學技術會議時，美國能源部橡樹嶺國家實驗室的制造業(yè)示范設備中心研究制造工藝的首席科學家萊恩·德霍夫，提交了這項研究成果。

    “我們現(xiàn)在能控制材料局部的性能，這將在未來改變我們設計金屬部件的方式?！钡禄舴蛘f，“這種新的制造方法，讓我們從被動設計變?yōu)橹鲃宇A先設計。也會在汽車或者風力發(fā)電機等能源高效轉(zhuǎn)換和能量輸出應用中，獲得更強硬、更輕或者性能更好的零部件?！?/P>

    據(jù)物理學家組織網(wǎng)10月16日（北京時間）報道，研究人員用一種名為ARCAM電子束熔煉設備示范了這一方法，在這個設備中，連續(xù)的金屬粉末涂層被電子束融化在一起形成一個三維產(chǎn)品，可在微觀尺度上操控并精確固化生產(chǎn)過程。他們演示了塑造鎳基材料晶體結(jié)構(gòu)的三維控制過程。

    晶體結(jié)構(gòu)在決定材料的物理和機制屬性方面扮演重要角色。從微電子到高溫噴氣引擎部件都有應用，這些部件可讓晶體結(jié)構(gòu)按需定制，以獲得所需要的表現(xiàn)特征。

    “我們正在熟練地使用高超3D冶金技術，但是我們從來沒在這一尺度和如此細致的水平上，很好地控制以獲取材料中最有益的部分。”田納西大學—橡樹嶺國家實驗室先進制造項目組科學家蘇瑞?！ぐ筒颊f，“借助我們的工作成果，設計人員現(xiàn)在可以在部分原始材料的指定位置進行特殊晶體結(jié)構(gòu)改造?！?/P>