新工藝可讓晶體結構“按需定制”
- 發佈時間：2014-10-17 01:29:38 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 （記者房琳琳）美國工程科學家研製出一種新的製造工藝，能精確控制材料組成部分的結構和性能，其精度是傳統製造業無法比擬的。
在本週受邀參加2014匹茲堡材料科學技術會議時，美國能源部橡樹嶺國家實驗室的製造業示範設備中心研究製造工藝的首席科學家萊恩·德霍夫，提交了這項研究成果。
“我們現在能控制材料局部的性能，這將在未來改變我們設計金屬部件的方式。”德霍夫説，“這種新的製造方法，讓我們從被動設計變為主動預先設計。也會在汽車或者風力發電機等能源高效轉換和能量輸出應用中，獲得更強硬、更輕或者性能更好的零部件。”
據物理學家組織網10月16日（北京時間）報道，研究人員用一種名為ARCAM電子束熔煉設備示範了這一方法，在這個設備中，連續的金屬粉末涂層被電子束融化在一起形成一個三維産品，可在微觀尺度上操控並精確固化生産過程。他們演示了塑造鎳基材料晶體結構的三維控制過程。
晶體結構在決定材料的物理和機制屬性方面扮演重要角色。從微電子到高溫噴氣引擎部件都有應用，這些部件可讓晶體結構按需定制，以獲得所需要的表現特徵。
“我們正在熟練地使用高超3D冶金技術，但是我們從來沒在這一尺度和如此細緻的水準上，很好地控制以獲取材料中最有益的部分。”田納西大學—橡樹嶺國家實驗室先進製造項目組科學家蘇瑞希·巴布説，“借助我們的工作成果，設計人員現在可以在部分原始材料的指定位置進行特殊晶體結構改造。”
總編輯圈點
隨著製造工藝的日益精進，利用3D列印技術將材料簡單累加形成的三維産品，已經遠遠不能滿足人們不斷增長的消費期望。於是乎，越來越精細化的産品勢必應運而生。文中提到的新的製造工藝無疑會再次吊足人們的胃口——這項“可以在部分原始材料的指定位置進行特殊晶體結構改造”的成果，可以使得産品某個零部件的性能得以最大化地發揮，而一旦這一成果能得到産業化應用，將其稱之為新一輪的“製造業革命”或許也不為過。
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