來自桑迪亞國家實驗室想要加入通過3D打印來減少溫室氣體排放的全球努力。他們已經證明,一種新型的3D打印超合金可以將發電廠提升到碳較少的情況下產生更多的電力。
高性能金屬合金
桑迪亞科學家與愛荷華州立大學,布魯克公司和艾姆斯國家實驗室的研究人員合作,3D打印高性能金屬合金或超合金。
根據研究團隊的說法,這款超級合金具有獨特的構圖,使其比燃氣輪機機械中使用的當前尖端材料更輕,更強。
研究結果表明,一類新的未發現合金,可以為能源部門,航空航天和汽車行業提供廣泛的應用。
桑迪亞科學家安德魯·庫斯塔斯(Andrew Kustas)聲稱,這種新穎的材料可以藉助增材製造方法來訪問高溫彈性,高強度和低重量的前所未有的組合。
新的超級合金是42%的鋁,25%鈦,13%尼伯木,8%的鋯,8%的鉬和4%tantalum。該團隊的實驗表明,與其他超級合金相比,它在800攝氏度(1,472華氏度)時更強,即使在冷卻至室溫後,它仍然更強。
薩爾在一份新聞稿中說:“因此,這是更經濟的能源和環境的雙贏。”
這些發現可能不僅對能源部門有用航天專家。
艾姆斯實驗室科學家Nic Argibay表示,Ames和Sandia還正在與企業合作,以調查如何在汽車領域使用此類合金。
增材製造
被稱為添加劑製造或3D打印的製造工藝以適應性和低能量而聞名。高功率激光經常用於打印以快速融化一種通常是塑料或金屬的物質。一旦熔融材料迅速冷卻並變硬,打印機將材料分層沉積,創建一個物品。
這項新研究表明,如何使用3D打印來快速有效地創建新材料。桑迪亞團隊的成員使用3D打印機迅速融合了金屬粉末,並從中創建了一個樣品。
桑迪亞的發明還表示合金的產生方式的基本轉變,因為沒有單個金屬包含超過一半的材料。另一方面,鋼主要由用碳和其他材料混合的鐵 - 98%。
該團隊現在有興趣調查尖端的計算機建模方法是否可以幫助發現更多成員可能是適合增材製造的新型超級合金。
這項研究得到了能源與桑迪亞實驗室指導研究與開發計劃的支持。
研究小組的發現發表在雜誌上今天的應用材料。
