NASA新式3D打印合金比现有航空航天合金经用1000倍

发布时间:2022-05-30 10:43:27 来源:bobapp体育下载

  美国国家航空航天局 (NASA) 开发了一种全新的金属3D打印合金,专门规划用于高功能航空航天体系。

  GRX-810 结合了强度和经用性,是氧化物涣散强化 (ODS) 合金的一个比如:一种含有纳米级氧化物颗粒的金属。据报道,这种资料能够接受超越 1090°C (2000°F) 的温度,一起比现有的航空航天合金更具延展性。

  NASA 计划运用其最新的立异技能为火箭发动机等体系3D打印高温部件,宣称它终究能够进步燃油功率并下降保护本钱。该组织现已运用这种合金来3D打印涡轮发动机燃烧器,这是一个用于混合燃料和空气的全体部件。

  NASA 转型东西和技能项目副项目经理 Dale Hopkins 说:“纳米级氧化物颗粒传达了这种合金令人难以置信的功能优势。”

  由于外层空间的恶劣性质,NASA 的资料研制作业旨在在极点环境条件下增强机械功能。GRX-810 便是这方面的缩影,由于它比当今许多抢先的合金(如因科镍合金)具有“明显的功能改善”。

  例如,在 1090°C 时,与“最先进的合金”比较,GRX-810 具有两倍的抗开裂性、三倍半的延展性和延展性,以及超越1000倍的应力耐久性。

  “这一打破对资料开发来说是革命性的。新式更强、更轻的资料在美国宇航局改动未来飞翔的方针中发挥着关键作用,”霍普金斯弥补说。“曾经,抗拉强度的进步一般会下降资料在开裂前的拉伸和曲折才能,这便是为什么咱们的新合金具有特殊的功能。”

  GRX-810 令人形象深入的归纳特性在很大程度上归功于NASA的新合金开发流程。在这种情况下,3D打印技能与热力学建模相结合,完成了资料的打破性功能。

  ODS 合金的开发往往既困难又贵重,因而 NASA 的研讨人员开始不得不运用核算模型来微调 GRX-810 的成分。该团队运用热力学建模来精确确定要结合的金属以及数量。然后,研讨人员运用依据激光的3D打印将纳米级氧化物均匀地涣散在整个合金基体中,然后供给耐温性和强度特性。

  依据霍普金斯的说法,ODS的开发进程一般需求数年时刻,而且首要依据重复实验。运用这种核算建模和3D打印的新组合,研讨人员设法将开发时刻缩短到几周。在 GRX-810 的情况下,热力学建模办法使 NASA 团队能够在 30 次模仿中发现最佳合金成分。

  “使用这两种工艺大大加快了咱们资料开发的速度。咱们现在能够比曾经更快、功能更好地出产新资料,”美国宇航局克利夫兰格伦研讨中心的资料研讨科学家蒂姆史密斯说。