 |
 |
 |
| 24小時(shí)熱門(mén)版塊排行榜 |
- >論壇更新日志 (2015)
- >導(dǎo)師招生 (142)
- >蟲(chóng)友互識(shí) (132)
- >考研 (123)
- >考博 (32)
- >休閑灌水 (26)
- >招聘信息布告欄 (25)
- >博后之家 (18)
- >碩博家園 (16)
- >基金申請(qǐng) (12)
- >教師之家 (12)
- >論文投稿 (12)
- >文獻(xiàn)求助 (8)
- >找工作 (7)
- >公派出國(guó) (6)
- >醫(yī)學(xué) (5)
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 665 | 回復(fù): 0 | |||
yexuqing木蟲(chóng)之王 (文學(xué)泰斗)
太陽(yáng)系系主任
|
[交流]
上海交大王浩偉教授團(tuán)隊(duì)制備超高抗疲勞3D打印鋁合金并發(fā)文Nature Materials
|
|
2023年08月22日 責(zé)任編輯：邵士博 近日，上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王浩偉教授團(tuán)隊(duì)在抗疲勞3D打印鋁合金方向取得重要突破，相關(guān)成果在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊Nature Materials發(fā)表題為“Achieving Ultrahigh Fatigue-Resistant AlSi10Mg Alloys by Additive Manufacturing”的論文，該工作與香港城市大學(xué)呂堅(jiān)院士團(tuán)隊(duì)合作完成。 研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)優(yōu)化材料成分和打印工藝，制備出具有超高疲勞強(qiáng)度的TiB2改性AlSi10Mg合金，其疲勞極限高達(dá)260MPa （R=0.1）, 是其他3D打印鋁合金的兩倍，并超過(guò)了傳統(tǒng)鍛造鋁合金。 該研究論文以上海交通大學(xué)為第一完成單位，上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士后但承益、助理教授崔宇馳、副教授吳一和陳哲教授為共同第一作者，上海交通大學(xué)陳哲教授和香港城市大學(xué)呂堅(jiān)院士為共同通訊作者。該工作為上海交通大學(xué)在2017年研發(fā)的高強(qiáng)韌增材制造TiB2改性AlSi10Mg合金（Acta Materialia 129, 2017,183-193）工作基礎(chǔ)上再次取得突破。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，超過(guò)80%工程結(jié)構(gòu)部件的失效源于材料疲勞，這使得材料的疲勞成為困擾工程界近兩個(gè)世紀(jì)的難題。3D打印技術(shù)可以快速制備幾何形狀復(fù)雜的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件，然而打印過(guò)程中帶來(lái)的打印缺陷會(huì)極大程度降低3D打印材料的疲勞強(qiáng)度，成為限制其應(yīng)用的最大瓶頸。如何提升3D打印金屬材料的疲勞強(qiáng)度是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)注的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。 01.png 圖1、高抗疲勞3D打印AlSi10Mg合金：（A）優(yōu)化后3D打印AlSi10Mg合金疲勞強(qiáng)度為其他3D打印鋁合金的兩倍，（B）同時(shí)超過(guò)了傳統(tǒng)高強(qiáng)鋁合金；（C）3D打印AlSi10Mg合金的跨尺度疲勞性能驗(yàn)證；（D）3D打印AlSi10Mg合金的跨尺度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化 研究團(tuán)隊(duì)的陳哲教授、但承益博士后等人以3D打印AlSi10Mg合金為研究對(duì)象，開(kāi)展了從微觀到宏觀的跨尺度結(jié)構(gòu)成分優(yōu)化和疲勞性能表征工作。該研究工作首次提出3D打印過(guò)程中，由于快速凝固而形成的微納共晶雙相三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可有效抑制疲勞裂紋的萌生。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)FIB加工制備不含打印缺陷的微米級(jí)疲勞樣品，基于納米壓痕儀開(kāi)展掃描電鏡內(nèi)的原位疲勞實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明3D打印AlSi10Mg合金中的微納共晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以有效限制位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，抑制疲勞損傷累積和疲勞裂紋的萌生，其微米級(jí)樣品的疲勞極限高達(dá)抗拉強(qiáng)度的80%（470 MPa）以上。 基于此原理，該研究小組通過(guò)在AlSi10Mg合金粉末中引入TiB2形核顆粒，大幅降低材料的打印缺陷，成功制備出超高疲勞強(qiáng)度的TiB2改性AlSi10Mg合金，其宏觀樣品的疲勞極限可高達(dá)260MPa，接近抗拉強(qiáng)度的一半，是其他3D打印鋁合金的兩倍。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)通過(guò)疲勞極限后的樣品進(jìn)行了-CT掃描和TEM表征，其微納共晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保存完整，沒(méi)有明顯的疲勞裂紋萌生，進(jìn)一步證實(shí)微納共晶雙相三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有超高抗疲勞性能。 02.png 圖2、高抗疲勞亞微米共晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：（A）通過(guò)疲勞極限測(cè)試的樣品內(nèi)未出現(xiàn)明顯裂紋；（B-C）通過(guò) μ-CT 引導(dǎo)激光定位切削至近樣品表面的孔洞；（D-H）孔洞周?chē)膩單⒚坠簿ЬW(wǎng)絡(luò)基本保持完整，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)被限制在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)部 該研究指出，通過(guò)技術(shù)革新將打印缺陷消除或控制在亞微米尺寸范圍內(nèi)，3D打印AlSi10Mg合金的抗疲勞性有望進(jìn)一步增強(qiáng)。此外，這種由3D打印實(shí)現(xiàn)的抗疲勞損傷機(jī)制還可以擴(kuò)展到其他抗疲勞雙/多相合金系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及其他3D打印制備技術(shù)。 特別感謝TESCAN中國(guó)和蔡司中國(guó)對(duì)本研究工作的技術(shù)支持以及上海浡原檢測(cè)有限公司提供的原位實(shí)驗(yàn)支持。本研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金 (51971137，52101043，52101179) 等項(xiàng)目的資助。 上海交通大學(xué)材料學(xué)院特種材料研究所，是金屬基復(fù)合材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分，由王浩偉教授任負(fù)責(zé)人，與國(guó)際著名大學(xué)和大型企業(yè)建立多個(gè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。 研究所主要從事新型特種材料的設(shè)計(jì)、制備及其成形技術(shù)研究，多年來(lái)承擔(dān)各類(lèi)國(guó)家重大項(xiàng)目五十余項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)研究論文近300篇，獲授權(quán)中國(guó)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利100余項(xiàng)。先后獲得教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)及中國(guó)有色金屬工業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。 |
回復(fù)此樓» 猜你喜歡
材料方向博士，青島
已經(jīng)有2人回復(fù)
-
申博自薦
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
無(wú)機(jī)非金屬材料論文潤(rùn)色/翻譯怎么收費(fèi)?
已經(jīng)有291人回復(fù)
-
Fe3+的Tanabe-Sugano圖原始數(shù)據(jù)
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
273求調(diào)劑
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
本科太原理工采礦工程，求調(diào)劑
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
一志愿武漢理工大學(xué)086501求調(diào)劑無(wú)機(jī)非金屬
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
材料與化工 281分，求調(diào)劑。本科雙一流，有兩年科研經(jīng)歷、三個(gè)發(fā)明專(zhuān)利、省獎(jiǎng)國(guó)獎(jiǎng)若干
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
幫助
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
396調(diào)劑085600
已經(jīng)有2人回復(fù)
» 本主題相關(guān)商家推薦: (我也要在這里推廣)
相關(guān)版塊跳轉(zhuǎn)
我要訂閱樓主 yexuqing 的主題更新
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 一志愿天大化工（085600）調(diào)劑總分338 +4 | 蔡大美女 2026-03-09 | 4/200 |
|
|---|---|---|---|---|
|
|
[考研] 310 070300化學(xué)求調(diào)劑 +4 | 撲風(fēng)鈴的貓 2026-03-08 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 0703化學(xué)求調(diào)劑 +4 | 很老實(shí)人 2026-03-09 | 4/200 |
|
|
[考研] 293一志愿華東理工 0817化學(xué)工程與技術(shù) 調(diào)劑 +5 | fjj0912 2026-03-07 | 5/250 |
|
|
|
[考博] 26申博自薦 +9 | 烷基八氮- 2026-03-06 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 083000環(huán)境科學(xué)與工程調(diào)劑 +5 | 加油呀fxy 2026-03-07 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 286求調(diào)劑 +12 | Faune 2026-03-06 | 14/700 |
|
|
|
[考研] 22408 275分求調(diào)劑 +3 | 宇智波比 2026-03-03 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 0817化學(xué)工程與技術(shù)312分求調(diào)劑 +7 | T123 tt 2026-03-04 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 化學(xué)工程求調(diào)劑 +12 | 化工人999 2026-03-04 | 12/600 |
|
|
|
[考研] 337一志愿華南理工材料求調(diào)劑 +4 | mysdl 2026-03-07 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 301求調(diào)劑 +5 | 一二LV 2026-03-07 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 070300化學(xué)求調(diào)劑292分 +3 | 打烊eee 2026-03-07 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 哈爾濱理工大學(xué)2026年研究生調(diào)劑，材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院研究生調(diào)劑 +3 | xinliu866 2026-03-06 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 復(fù)試調(diào)劑 +7 | 呼呼？~+123456 2026-03-05 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 316求調(diào)劑 +3 | 林小星發(fā)大財(cái) 2026-03-05 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 材料085600 303求調(diào)劑 +7 | 1bygone 2026-03-04 | 7/350 |
|
|
|
[論文投稿]
 主編終審卡者不動(dòng)
 100+4
|
Stray2021 2026-03-03 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 376求調(diào)劑 +3 | 王浩然sam 2026-03-04 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 0703化學(xué) 一志愿東北大學(xué) 279分求調(diào)劑 +4 | 聶樂(lè)平 2026-03-03 | 4/200 |
|