NUST MISIS 开发了一种用于航空航天业的创新高强度铝复合材料的技术

来源：NUST MISIS

来自NUST MISIS的材料科学家介绍了一种利用新原材料生产铝基复合材料的新技术-有望用于飞机和汽车工程的轻巧耐用外壳的3D打印的复合粉末。与类似物相比，新方法将获得的3D打印复合材料的性能和硬度均匀性提高了40％。研究结果已发表在国际科学杂志《合金与化合物杂志》上。

论文网址：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S092583882030387X

铝基复合材料是一组具有许多独特优势的先进材料：它们重量轻，具有高强度，低热膨胀系数和出色的耐磨性。这就是为什么这些材料可用于汽车，航空航天和国防工业的原因。

由于其化学成分和特殊的生产方法-使用SLM（选择性激光熔融）技术的3D打印，该材料具有这种特性。结果，该复合材料由球形铝颗粒组成，该颗粒用陶瓷添加剂硬化或涂有一层氧化铝。

氧化铝是最理想的增强（硬化）添加剂之一，将其添加到成分中是改善铝复合材料机械性能的典型方法。特别是，该研究的作者通过实验证明，与不含添加剂的铝相比，氧化铝使印刷复合材料的强度提高了40％。因此，氧化铝在升高的温度下为复合粉末提供了更高的耐热性。与常见的陶瓷添加剂相比，它还提高了粉末组合物的稳定性，这使得该材料特别适用于飞机制造。

来自NUST MISIS的科学家开发了一种水热氧化铝的新方法，以在铝颗粒表面上形成一定厚度的增强（硬化）氧化膜。换句话说，在每个纯铝球形颗粒的表面上形成一个“包装”，即一定厚度的氧化铝层。所获得的铝复合材料的特性适合用于增材制造（SLM技术）。

NUST MISIS教授，项目负责人亚历山大·格罗莫夫（Alexander Gromov）说：“该技术基于所谓的原位方法，即在每个粒子内创建复合结构。”初始铝粉（纯度为99.85％）已在高压釜中进行了部分水热氧化30分钟。结果，在铝粉颗粒的表面上已经形成了具有10％和20％的Al 2 O 3含量的氧化物层。在最后阶段，将粉末以150摄氏度至600摄氏度的模式加热。”

该方法的主要优点是所获得的粉末颗粒具有高活性，并且其质量在整体上是均匀的，这是使用生产铝基复合材料的替代方法无法实现的，尤其是将陶瓷填料引入熔融铝中。

目前，该团队已开始在增材制造条件下测试获得的复合材料。

原文网址：https://en.misis.ru/university/news/science/2020-06/6669/

声明：本文由八方铝业编译，中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。

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