科学家如何使用废油改善航空航天复合材料的3D打印技术?

如题所述

第1个回答  2024-04-28

革新航天材料:废油驱动的3D打印技术提升


NUST MISIS的科研团队在航空航天复合材料的3D打印技术上取得了突破,他们通过创新性地利用废油提取的纳米碳添加剂,实现了产品硬度的显著提升。这一研究成果已登上了国际权威期刊《复合材料通讯》的版面,为航空与航天领域的精密零件制造开辟了新路径。


以往,铝3D打印在航空工业中的关键应用,其安全性的细微瑕疵不容忽视。科学家们揭示,原材料的高孔隙率是引发问题的主要元凶,而这往往源于铝粉的质量问题。为解决这一难题,MISIS Catalis Lab的专家引入了碳纳米纤维,它能有效降低材料的孔隙率并提升1.5倍的硬度,确保了打印件的微观结构均匀致密。


“通过调整粉末的化学和相组成,引入额外的成分,我们实现了性能的飞跃。”实验室负责人,NUST MISIS的亚历山大·格罗莫夫教授强调,“碳纳米纤维的高热导率能有效降低打印过程中层间的温度梯度,从而消除微观结构的不均匀性。”


研究过程中,科学家们采用了一种创新的合成技术,将废弃的碳纳米纤维通过化学沉积、超声处理和红外热处理等步骤转化为高效添加剂。这项技术的一大亮点是,它将石油天然气加工的副产品——碳纳米纤维,转化为宝贵的资源,极大地减少了对环境的负面影响。格罗莫夫教授指出,这种方法的应用不仅提升了材料性能,还具有深远的环保意义。


与SB RAS的Boreskov催化研究所紧密合作,研究团队正计划进一步优化这种复合粉末的选型和激光熔化条件,以期在未来的航天技术发展中发挥更大的作用。这无疑是一次科技与环保的双重胜利,预示着3D打印技术在航空航天领域的革新之路将更为光明。

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