俄罗斯研发高强度铝复合材料 可用于3D打印轻型且耐用的汽车外壳

据外媒报道，俄罗斯国立科技大学（300716，Guba）的材料科学家展示了一种新技术，可以使用新的原材料制造铝基复合材料。这种原材料是一种非常有前途的复合粉末，可用于飞机和汽车中使用的轻质耐用外壳的3D打印。与同类原材料相比，新方法使3D打印复合材料的性能均匀性和硬度提高了40%。

铝基复合材料是一种先进的材料，具有重量轻、强度高、热膨胀系数低、耐磨性好等独特优势，可用于汽车、航空航天和国防工业。这种材料的所有上述财产都归功于其化学成分和一种特殊的生产方法——使用选择性激光熔化技术的3D打印。因此，复合材料由通过陶瓷添加剂硬化或涂有氧化铝层的球形铝颗粒组成。氧化铝是改善铝复合材料力学性能的最佳增强剂之一。特别是，这项研究的作者在实验中证明，与没有添加剂的铝相比，氧化铝可以将3D打印复合材料的强度提高40%。因此，在高温下，氧化铝可以提高复合材料粉末的耐热性。与常见的陶瓷添加剂相比，氧化铝还提高了粉末成分的稳定性，使这种材料特别适合飞机制造。俄罗斯国立科技大学的科学家开发了一种利用水热法氧化铝的新方法，以便在铝颗粒表面形成一定厚度的增强氧化膜。换句话说，在每一个纯铝球形颗粒的表面，都形成了一个“封装”，即具有一定厚度的氧化铝层。就特性而言，这种铝复合材料特别适合于先进的增材制造。项目负责人Alexander Gromov是美国国立科技大学的教授，说：“这项技术基于所谓的原位法，即在每个颗粒内部形成复合结构。将原始铝粉放入高压釜中30分钟，然后通过水热法进行部分氧化。结果，在铝粉颗粒表面形成了氧化铝含量为10%至20%的氧化层。最后，将粉末加热至150至600摄氏度。“这种方法的主要优点是获得的粉末颗粒具有高活性和均匀的整体性能，这是其他制备铝基复合材料的方法所无法实现的，尤其是在熔融铝中添加陶瓷填料。目前，该团队已经对在增材制造条件下获得的复合材料进行了测试。

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