韩国海事海洋大学发现减少多材料缺陷的关键

在航空航天、汽车、医疗器械、国防等领域，使用的材料需要承受极其恶劣的环境影响。材料中的一个小缺陷(如裂纹)就可能产生灾难性的后果，造成巨大的经济损失。但是，大多数材料都承受不了这么高的温度和压力。在这种情况下，多材料成为一种理想的选择，如功能梯度材料(FGMs)，它结合不同的材料来提高性能。

(来源:韩国海洋大学)

一般来说，多材料是由添加材料构成的，由不同的材料层一层一层沉积而成。但由于材料性能的不同，边界层中容易出现裂纹和微孔。功能梯度材料试图在材料中产生成分变化的“梯度”,以减少这些裂纹。据国外媒体报道，韩国海事与海洋大学的研究人员开发出一种方法，可以合成一种由Inconel 718和不锈钢316L(STS 316L)制成的高性能功能梯度材料，并将其缺陷降至最低。

研究主管Do-Sik Shim表示:“Inconel 718性能优异，但成本较高。通过将其与STS 316L混合，可以制造高性能的功能梯度材料。这不仅提高了技术和商业优势，还增加了经济可行性。”

在这项研究中，研究小组使用了一种称为“定向能量沉积”的3D打印技术，在Inconel 718上沉积STS 316L。制备了包括ng材料在内的三种FGM材料，并在Inconel上直接沉积STS层。对于10级和25级，混合梯度分别为10%和25%。

研究人员发现，界面裂纹在NG型材料中非常普遍，而10级和25级材料只在特定区域出现裂纹，这是由于“柱状等轴转变”(FGM的微观结构转变)，析出或含有钛、铝或铬杂质。此外，25级材料的抗拉强度和伸长率最高。

结果表明，功能梯度材料的微观结构和力学性能高度依赖于各组分的梯度比。因此，这种材料具有实现最小化甚至无缺陷的潜力。希姆教授说:“这些发现将促进该领域的发展和进步，如降低成本、延长设备部件的寿命和增强功能。”该团队计划在未来使用新的FGM材料，通过am技术制造形状复杂的零件。

1在航空航天、汽车、医疗器械、国防等领域，使用的材料需要承受极其恶劣的环境影响。材料中的一个小缺陷(如裂纹)就可能产生灾难性的后果，造成巨大的经济损失。但是，大多数材料都承受不了这么高的温度和压力。在这种情况下，多材料成为一种理想的选择，如功能梯度材料(FGMs)，它结合不同的材料来提高性能。

(来源:韩国海洋大学)

一般来说，多材料是由添加材料构成的，由不同的材料层一层一层沉积而成。但由于材料性能的不同，边界层中容易出现裂纹和微孔。功能梯度材料试图在材料中产生成分变化的“梯度”,以减少这些裂纹。据国外媒体报道，韩国海事与海洋大学的研究人员开发出一种方法，可以合成一种由Inconel 718和不锈钢316L(STS 316L)制成的高性能功能梯度材料，并将其缺陷降至最低。

研究主管Do-Sik Shim表示:“Inconel 718性能优异，但成本较高。通过将其与STS 316L混合，可以制造高性能的功能梯度材料。这不仅提高了技术和商业优势，还增加了经济可行性。”

在这项研究中，研究小组使用了一种称为“定向能量沉积”的3D打印技术，在Inconel 718上沉积STS 316L。制备了包括ng材料在内的三种FGM材料，并在Inconel上直接沉积STS层。对于10级和25级，混合梯度分别为10%和25%。

研究人员发现界面……裂纹在NG型材料中非常常见，而10、25级材料只在特定区域有裂纹，这是由于“柱状等轴转变”(FGM的显微组织转变)，析出或含有钛、铝或铬杂质。此外，25级材料的抗拉强度和伸长率最高。

结果表明，功能梯度材料的微观结构和力学性能高度依赖于各组分的梯度比。因此，这种材料具有实现最小化甚至无缺陷的潜力。希姆教授说:“这些发现将促进该领域的发展和进步，如降低成本、延长设备部件的寿命和增强功能。”该团队计划在未来使用新的FGM材料，通过am技术制造形状复杂的零件。

标签：发现

汽车资讯热门资讯