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廣島大學利用新3D打印方法創建鋼鋁熔合復合材料

  • 2023-11-17 13:28:52
  • 來源:蓋世汽車

蓋世汽車訊 鋼和鋁是支撐經濟發展的重要材料,但二者的熔合區比較脆弱,因此鋼和鋁的連接材料尚未得到充分開發。現在,一種新3D打印方法可能促進鋼鋁復合材料的發展。據外媒報道,廣島大學(Hiroshima University)的研究人員開發出新3D打印方法,可以將鋼和鋁接縫周圍的脆性區域縮小至不足兩微米,從而解決影響二者熔合的根本障礙,以用于汽車、航空航天和關鍵基礎設施領域。

廣島大學利用新3D打印方法創建鋼鋁熔合復合材料

(圖片來源:廣島大學)

這兩種金屬一直在爭搶市場份額,尤其是在汽車行業。相比之下,鋼更堅固、成本更低,而鋁具有更好的強度重量比。將二者結合起來,可以在不犧牲結構完整性的同時減輕重量,并減少碳排放。然而,由于鋼和鋁的冶金特性截然不同,二者之間會形成脆性金屬間化合物(IMC),因此鋼和鋁的熔合一直未得到充分探索。

研究共同負責人、廣島大學先進科學與工程研究生院教授Motomichi Yamamoto表示:“將鋁合金與黑色金屬材料(如此項研究中使用的不銹鋼)結合在一起,挑戰在于二者之間會形成極為脆弱的金屬間化合物(IMC)。為了提高接頭強度,所使用的連接方法必須能夠形成超薄IMC層。”

在這項研究中,研究人員開發出3D打印方法,結合熱焊絲技術、二極管激光器和焊劑(通過防止有害氧化來幫助金屬適當擴散和熔合),以控制不銹鋼和鋁(鋁鎂)合金接縫區域的IMC厚度。

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