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HRL高温陶瓷3D打印技术公布于《科学》杂志

来源:leyu乐鱼体育   发布时间:2022-06-09 19:44nbsp;  点击量:

本文摘要:高温陶瓷是熔融温度在氧化硅熔点(1728℃)以上的陶瓷材料的总称,其耐高温,高强度,高硬度,较好的电性能、热性能和化学稳定性使得高温陶瓷在宇航、原子能、电子技术、机械、化工、冶金等方面具有普遍的应用于。 由于高温陶瓷的熔点极高,这使得通过3D打印机生产陶瓷产品挑战性更高。然而,又因为陶瓷无法通过铸或更容易被机加工,这使得3D打印机在陶瓷的加工方面具备飞跃性的几何灵活性。 取得3D打印机陶瓷-特别是在是高温陶瓷突破的应用于意味著其预示着的应用于空间亦被关上。

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高温陶瓷是熔融温度在氧化硅熔点(1728℃)以上的陶瓷材料的总称,其耐高温,高强度,高硬度,较好的电性能、热性能和化学稳定性使得高温陶瓷在宇航、原子能、电子技术、机械、化工、冶金等方面具有普遍的应用于。  由于高温陶瓷的熔点极高,这使得通过3D打印机生产陶瓷产品挑战性更高。然而,又因为陶瓷无法通过铸或更容易被机加工,这使得3D打印机在陶瓷的加工方面具备飞跃性的几何灵活性。

取得3D打印机陶瓷-特别是在是高温陶瓷突破的应用于意味著其预示着的应用于空间亦被关上。  坐落于加利福尼亚州Malibu的HRL实验室,是由波音公司和通用汽车公司所合作享有的专业专门从事研究传感器和材料、信息和系统科学、应用于电磁学和微电子的研究和发展实验室。在2016年的第一天,HRL发布其研发出有一种新技术,用于这种技术3D打印机的极强陶瓷材料需要忍受多达1700摄氏度高温。

该技术在《科学》杂志公布,意味著全球性的前沿技术地位。  HRL发明者了的这种可相容与光固化/3D打印机的树脂配方,这种树脂在3D打印机后经过过火可以分解颗粒的陶瓷部件。这是一个难以置信的突破,因为它使需要产生给定多边形陶瓷部件,强劲且无温度弹性,陶瓷表面无任何加工,不须要铸或嵌塞。

  HRL通过紫外线光固化较慢成形陶瓷的preceramicmonomers—”先驱体转化成聚合物”,通过这些聚合物生产的陶瓷均匀分布膨胀,完全没孔隙度。并且可以构成迷你网格和蜂窝状材料,不但形状简单,并且还展现出低的强度,这种密度泡沫陶瓷可以在前进零部件、热防护系统、多孔燃烧器、微机电系统和电子设备取得应用于。

如用于在低超声速飞行器和喷气发动机中,这种陶瓷可以协助设计者生产能抵挡降落过程中所排泄的废气引发的冷却和低温度的小零件。  该技术的突破意义在于,之前3D打印机陶瓷的典型技术一方面无法产生尤其简单的零件,像版画一样往往不易产生裂缝现象。,另一方面大多数陶瓷3D打印机也仅限于”氧化物陶瓷材料”较低熔点陶瓷打印机。

HRL用于的仪器光固化较慢成形过程,可以3D打印机颗粒和轻巧陶瓷部件。  应用于在10倍的音速狂奔的超音速飞行器上,由于空气的摩擦,任何交通工具表面都会显得十分炙热,如果想生产低超声速飞行器就必须用高温陶瓷生产整个外壳。  HRL目前可3D打印机两类陶瓷。

一类是大、十分轻量级的晶格结构,可以用作飞机和航天器的耐高温板及其他外部部件。一类是小但简单零件用作喷气发动机和火箭的机电系统或组件。

  HRL早已获得了美国国防部先进设备研究项目局(DARPA)的资助。一旦更进一步的测试已完成,那些正在找寻耐高温部件的火箭和卫星设计师可能会迅速使用HRL的陶瓷3D打印机技术。


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