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金屬基納米復(fù)合材料（MMNCs）由于具有高強(qiáng)度、高熱穩(wěn)定性、高延展性和各向同性等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、航空航天等行業(yè)得到了越來越多的應(yīng)用。然而，盡管金屬基納米復(fù)合材料具有優(yōu)越的性能和日益增長需求，但其復(fù)雜的加工和不充分經(jīng)濟(jì)效益限制了金屬基納米復(fù)合材料的應(yīng)用。在這些材料中，高能量消耗仍然是分散增強(qiáng)以實(shí)現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)均勻性和高級力學(xué)性能所必需的。
選擇性激光熔化(SLM)，也稱為激光粉末床熔合(L-PBF)，是一種應(yīng)用于金屬和陶瓷的添加劑制造(AM)技術(shù)。在制造金屬基納米復(fù)合材料等獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能方面顯示出了巨大潛力。使用高功率激光，選擇性激光熔化能直接從粉末材料快速生產(chǎn)具有復(fù)雜形狀的三維(3-D)零件，而無需耗時的模具設(shè)計過程。這降低了生產(chǎn)成本和交貨期，同時為汽車、航空航天、電子和生物醫(yī)學(xué)行業(yè)提供定制的金屬基納米復(fù)合材料部件。
然而，由于缺乏對選擇性激光熔化特有的缺陷以及使用選擇性激光熔化的納米復(fù)合材料制造和性能的全面了解，新加坡科技設(shè)計大學(xué)(SUTD)研究人員及其研究合作者開始全面了解科學(xué)技術(shù)知識。研究人員從材料和選擇性激光熔化工藝參數(shù)的角度回顧了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，其研究成果發(fā)表在《材料科學(xué)進(jìn)展》(Progress In Material Science)期刊上，該期刊發(fā)表了材料科學(xué)最新進(jìn)展的權(quán)威評論。還對與納米復(fù)合材料相關(guān)的制造，研究進(jìn)行了深入的剖析。
包括材料和選擇性激光熔化工藝參數(shù)，強(qiáng)調(diào)了物理性能和粉末的制備。之后，研究了金屬基納米復(fù)合材料的力學(xué)性能和相應(yīng)增強(qiáng)機(jī)制，以加深對金屬基納米復(fù)合材料的理解。金屬基納米復(fù)合材料一直是材料科學(xué)家極大的興趣，隨著先進(jìn)制造，特別是添加劑制造的進(jìn)步，現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量金屬基納米復(fù)合材料方面有了更大的潛力。來自SUTD的首席研究員和合著者Chua Chee Kai教授解釋說：在研究中，選擇激光粉末床聚變作為重點(diǎn)工藝，因?yàn)樗呀?jīng)證明了其從金屬和陶瓷制造功能部件的能力。
研究還討論了與納米顆粒相關(guān)選擇性激光熔化技術(shù)特有的缺陷。還列舉了金屬基納米復(fù)合材料的應(yīng)用，特別是用選擇性激光熔化工藝制備的金屬基納米復(fù)合材料，并進(jìn)行了比較。來自南洋理工大學(xué)的Sing Swee Leong博士說：AM面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一是缺乏‘可打印’的材料，相信，這項(xiàng)全面的研究通過專注于優(yōu)點(diǎn)而不忽視局限性，及時提供了對金屬基納米復(fù)合材料的選擇性激光熔化概述和理解，這有望鼓勵更多研究人員探索這個非常有趣的領(lǐng)域。
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來自： 博科園 > 《地球科學(xué)類》
