新工藝可讓晶體結(jié)構(gòu)“按需定制”

    美國工程科學(xué)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(xué)技術(shù)會(huì)議時(shí)，美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的制造業(yè)示范設(shè)備中心研究制造工藝的首席科學(xué)家萊恩·德霍夫，提交了這項(xiàng)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?cè)O(shè)計(jì)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(dòng)設(shè)計(jì)變?yōu)橹鲃?dòng)預(yù)先設(shè)計(jì)。也會(huì)在汽車或者風(fēng)力發(fā)電機(jī)等能源高效轉(zhuǎn)換和能量輸出應(yīng)用中，獲得更強(qiáng)硬、更輕或者性能更好的零部件?！?/P>

    據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)10月16日（北京時(shí)間）報(bào)道，研究人員用一種名為ARCAM電子束熔煉設(shè)備示范了這一方法，在這個(gè)設(shè)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(gè)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(jī)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(yīng)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(shù)，但是我們從來沒在這一尺度和如此細(xì)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(xué)—橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)制造項(xiàng)目組科學(xué)家蘇瑞?！ぐ筒颊f，“借助我們的工作成果，設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以在部分原始材料的指定位置進(jìn)行特殊晶體結(jié)構(gòu)改造?！?/P>