难熔金属粉末即将革新3D打印技术
什么是3D打印?
3D打印即增材制造,从金属或陶瓷粉末逐层构建物体,无需传统烧结。工艺用精准沉积技术将每新层直接熔融/结合至前一层。
难熔金属粉末:3D打印的下一个前沿
钨、铬、铼等难熔金属因极高熔点和硬度长期挑战增材制造。近期突破使这些材料成为可行打印原料,为要求极致强度、热稳定性、精度的应用开辟大门。
加州理工学院(Caltech)研究者开创激光导向双光子聚合技术,从镍离子与有机分子复合物组装纳米结构。打印分辨率达亚50微米——约人类发丝半宽,可制造仅显微镜可见的超薄梁。
打印后经受控热解:真空室中加热至1000°C。此温度远低于镍熔点(1455°C)却足以蒸发有机粘结剂,留下致密金属骨架。相邻镍颗粒熔融连接,得固体高强度组件。结构热解收缩达80%却保持原始几何,最终金属梁约缝纫针尖千分之一大小。
当前聚焦镍,团队正通过调整前驱体化学和激光参数向钨、钛等高性能金属延伸。同原理亦适用陶瓷、半导体、压电材料,为电子、航天、生物医疗定制纳米组件铺路。
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