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局部脈沖電沉積技術可實現晶態金屬的微結構控制

 由于傳統制造工藝的設計局限性和高成本,使得通過增材制造(AM)制備復雜金屬微結構引起了廣泛的興趣。近年來,金屬結構的微米級增材制造(μ-AM)得到了廣泛的探索,不同的技術使得真實3D結構的3D打印成為可能。雖然金屬μ-AM關注的主要重點是實現具有復雜幾何學的小規模結構,為了能夠從實驗室過渡到現實世界的應用,改進對打印結構材料性能的控制是至關重要的。

在增材制造中實現微結構的全面控制。

     據了解,由得克薩斯大學達拉斯分校的一組研究人員開發的一種新方法,稱為局部脈沖電沉積(L-PED),不需要任何后處理就可以添加純結晶金屬的制造。與以往金屬的圖案化和3D打印相比,它們的方法有著顯著的優勢。
      在L-PED中,通過控制打印過程中的工藝參數,可以對3D打印屬的微觀結構進行工程設計。由于金屬的力學和電學性能取決于其微觀結構,這種新的性能意味著3D打印金屬的空間力學性能和電學性能可以在加工過程中得到控制。

采用微米級局部脈沖電沉積(L-PED)工藝可在打印過程中原位控制金屬3D打印的微觀結構。

      團隊領頭人Majid Minary教授表示,通過電化學工藝參數,可以控制孿晶邊界的密度和取向以及晶粒尺寸。同時,原位SEM納米力學實驗結果也證實了這種微觀結構的變化直接提高了3D打印金屬的力學性能。
     該研究的合著者之一Soheil Daryadel說:“這一重要進展消除了對微結構進行后處理的需要,因為這往往會對材料性能產生不良影響。L-PED實現了具有所需材料性能的金屬的3D打印,為實現金屬μ-AM的功能應用鋪平了道路,如電子設備、微機電系統、光學和傳感器。


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