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3D列印超級合金減少電廠碳排放

2023-02-23 10:45:29  來源:科技日報  責編:陳晨

3D列印超級合金減少電廠碳排放

技術專家在列印超級合金材料。

圖片來源:美國桑迪亞國家實驗室

  美國桑迪亞國家實驗室領導的研究團隊證明,一種新型3D列印高溫合金可幫助發電廠産生更多電力,同時排放更少的碳。相關論文已發表于最新一期《今日應用材料》雜誌。

  研究團隊使用3D印表機創造了一種高性能金屬合金,其成分不同尋常,這使得該合金比目前用於燃氣輪機的最先進材料更堅固、更輕。這些發現可能會對能源行業以及航空航天和汽車行業産生廣泛影響。

  材料耐高溫對發電廠渦輪機至關重要。實驗表明,這種新型超級合金(42%的鋁、25%的鈦、13%的鈮、8%的鋯、8%的鉬和4%的鉭)在800℃時比許多其他高性能合金(包括目前用於渦輪機部件的合金)更堅固,當它降到室溫時仍保持堅固。

  新研究表明3D列印技術可被重新利用,以快速、高效地製作新材料。團隊成員使用3D印表機快速熔化金屬粉末,然後即時列印出樣品。

  這也代表了合金髮展的根本性轉變,因為沒有一種金屬佔材料的一半以上。研究人員表示,有很多例子錶明,將兩種或3種元素結合在一起可製成更有用的工程合金。現在團隊在一種材料中使用4到5種甚至更多的元素,從材料科學和冶金學的角度來看,這才是真正開始變得有趣和具有挑戰性的時候。(記者 張佳欣)

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