3D打印高熵合金的進(jìn)展情況

來源：科技報(bào)告與資訊

高熵合金（HEAs）是金屬材料界的前沿。它們可作為替代材料用于生產(chǎn)高溫渦輪機(jī)葉片、高溫模具、切削工具的硬質(zhì)涂層，甚至是第四代核反應(yīng)堆的部件。通過對HEAs組成元素的適當(dāng)組合進(jìn)行篩選，并調(diào)節(jié)其比例，HEAs在高溫下可表現(xiàn)出顯著的機(jī)械性能，在低溫下可表現(xiàn)出優(yōu)異的強(qiáng)度、延展性和斷裂韌性。

同時(shí)，用于3D打印的HEA的發(fā)展也在快速推進(jìn)，為制造這種幾何形狀復(fù)雜、性能理想的HEA產(chǎn)品提供了巨大的潛力。然而，目前人們對HEA的3D打印還缺乏全面的了解。為了解決這個(gè)問題，來自新加坡科技設(shè)計(jì)大學(xué)（SUTD）、南洋理工大學(xué)（NTU）、華中科技大學(xué)和湖南大學(xué)的研究人員合作，發(fā)表了一篇關(guān)于HEAs 3-D打印的最新成果的綜述。該研究發(fā)表在《Advanced Materials》雜志上。

論文包括HEA粉體的生產(chǎn)工藝、HEA產(chǎn)品的3D打印工藝，以及打印產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、功能特性和潛在的應(yīng)用前景。

"HEA的3D打印在學(xué)術(shù)界呈爆發(fā)式增長，并將獲得業(yè)界的廣泛關(guān)注。在我們的綜述中，基于激光的定向能量沉積、選擇性激光熔化和電子束熔化等方法被驗(yàn)證了其適用于打印各種高質(zhì)量的HEA產(chǎn)品。它可以將材料選擇、設(shè)計(jì)和制造自由結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了輕量化、可定制和無需組裝的產(chǎn)品。"第一作者SUTD的Chua Chee Kai教授解釋道。

"某些3D打印技術(shù)的超快冷卻速率有望防止HEA產(chǎn)品中形成不良的金屬間化合物，從而提高其機(jī)械性能。這些印刷工藝的不同冷卻速率會誘發(fā)產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能的巨大變化。"第一作者、來自NTU的Han Changjun博士說。

"我們相信，這篇論文可以作為一個(gè)有價(jià)值的綜合綜述，通過對HEA的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行集中研究，加深我們對3D打印HEA的理解。希望能鼓勵(lì)更多的研究者探索這個(gè)非常有趣的領(lǐng)域，"通訊作者NTU的Zhou Kun副教授補(bǔ)充道。

論文標(biāo)題為《Recent Advances on HighEntropy Alloys for 3D Printing》。