难熔金属粉末有望成为3D打印的原材料
什么是 3D 打印？
3D 打印也称为增材制造。与我们今天使用的粉末冶金工艺类似，采用这种技术制造的金属设备基于金属粉末，例如陶瓷粉末 和金属粉末。不同之处在于粉末不是烧结在一起，而是通过喷嘴用特殊的粘合剂将零件的部分“打印”到粉末上形成的。
3D 打印
难熔金属粉末有望成为3D打印的原材料
3D 打印的难点之一是难熔金属的使用，尤其是那些具有高熔点的金属，例如 钨 、铬和 铼 .多年来，世界各地的科学家一直致力于开发经济高效且满足预期性能要求的新工艺。
科学家们开发了一种新技术，该技术使用 3D 打印来创建复杂的纳米级金属结构。该技术可用于多种应用，从在微型计算机芯片上创建 3D 逻辑电路到设计超轻型飞机部件，可以创建各种具有不同特性的新型纳米材料。
在 3D 打印中，对象是逐层构建的，允许创建不需要传统还原方法（例如蚀刻或铣削）的产品。加州理工学院（Caltech）的材料科学家在 3D 打印机中设计了一种超薄的三维结构。三维结构的光束是唯一的纳米级，太小了，肉眼看不到。
陶瓷3D打印
新的 3D 小组打印了从陶瓷到有机化合物的各种材料的结构。此外，科学家们正在努力在钨和钛等难熔金属的 3D 打印方面取得突破，特别是在尝试制造小于 50 微米或大约头发宽度一半的微小粉末时。
科学家将镍和有机分子粘在一起，形成一种看起来很像止咳糖浆的液体。他们使用计算机软件设计了一个结构，然后通过使用双光子激光器切换液体来建造它。激光在有机分子之间产生更强的化学键，将它们硬化成结构的积木。由于这些分子也与镍原子结合，因此镍与结构结合。通过这种方式，该团队能够打印出原本是金属离子和非金属有机分子混合物的三维结构。
然后将该结构放入烘箱中并在真空室中缓慢加热至1000°c。温度远低于镍的熔点（1455°c），但温度足以蒸发结构中的有机材料，只留下金属。被称为热解的加热过程也将金属颗粒融合在一起。
此外，由于该过程会蒸发大量结构材料，因此尺寸会缩小 80%，但仍保持其形状和比例。最终的收缩使结构如此之小。在这种构建的纳米结构中，金属梁的印刷部分大约是缝纫针尖端的千分之一。
科学家们仍在改进他们的技术。虽然他们只是从镍开始，但他们有兴趣扩展到工业中常用的其他金属，例如钨和钛。科学家们还希望利用该工艺打印其他材料，包括陶瓷、半导体、压电材料和其他奇异材料。
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