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17-04
2024
尺寸精度從 ±1.5 提高到 0.3,不同粉末調(diào)節(jié)策略對 Ti-6Al-4V 金屬粘結(jié)劑噴射的影響

與 L/E-PBF 粉末床熔融金屬3D打印工藝相比,在 MBJ 粘結(jié)劑噴射金屬增材制造工藝中,金屬顆粒不是通過能量輸入來熔合的,而是使用液體粘合劑簡單地粘合,接下來是所謂的生坯部件的脫脂和燒結(jié),從而去除粘合劑,金屬顆粒通過擴散過程進入金屬鍵并形成幾乎致密的成分。 


盡管通過MBJ 粘結(jié)劑噴射金屬增材制造降低組件的制造成本是可能的,而且醫(yī)療技術(shù)尤其為MBJ 粘結(jié)劑噴射金屬3D打印工藝提供了許多有前景的應用,但這一突破尚未實現(xiàn)。 不僅MBJ 粘結(jié)劑噴射金屬3D打印工藝所需要的必要的投資成本仍然與成熟的 L/E-PBF 粉末床熔融金屬3D打印系統(tǒng)相當,而且還缺乏針對鈦等生物材料的醫(yī)學認證工藝路線,以及合適的粉末調(diào)理策略,缺乏直接使用MIM粉末將粘合劑噴射集成到相應的工藝路線中。


從干燥到更好的3D打印


德國弗勞恩霍夫Fraunhofer IAPT研究所及其研究合作伙伴,利用統(tǒng)計實驗設(shè)計研究了提高流動性的不同粉末干燥策略。由于其與醫(yī)療應用的相關(guān)性,尺寸分布低于 25 μm 的球形 Ti-6Al-4V 粉末在各種參數(shù)下使用真空和氣體吹掃進行干燥。研究的參數(shù)、時間和溫度是在具有十一個測試和三個中心點的中心復合邊界測試計劃中選擇的,分析了粉末的目標參數(shù)——水含量、流動性和雜質(zhì)水平(氧、氮)。為了進行驗證,在工業(yè)粘結(jié)劑噴射系統(tǒng)上進行了實際測試試驗,對于所研究的粉末,確定了在 200°C 下持續(xù) 6 小時的優(yōu)化干燥周期。組件的尺寸精度(從 ±1.5% 提高到 0.3%)和粉末床的視覺效果得到顯著改善。

目前生物醫(yī)學應用和假肢最相關(guān)的材料是鈦及其合金,因為它們具有生物相容性、無毒等特性以及良好的機械性能。與 L-PBF粉末床激光熔融或 E-PBF 粉末床電子束熔融等基于熔融的增材制造技術(shù)相比,MBJ粘結(jié)劑噴射金屬3D打印工藝在鈦合金制造方面顯示出明顯的優(yōu)勢,特別是在創(chuàng)建個性化生物醫(yī)學設(shè)備方面。舉例來說,目前治療手指關(guān)節(jié)疾病的形式,無論是類風濕性關(guān)節(jié)炎還是外傷,通常都會導致關(guān)節(jié)僵硬。此前,弗勞恩霍夫Fraunhofer IAPT開發(fā)了一種方法,可以生產(chǎn)在生物力學負載方面高要求的小型且精細的個性化植入物。根據(jù)3D科學谷的了解,F(xiàn)raunhofer IAPT 采用的增材制造技術(shù)是基于粘結(jié)劑的3D打印制造技術(shù)。



顯著提高生坯的質(zhì)量


無需支撐結(jié)構(gòu)即可生產(chǎn)特別復雜的零件,與L-PBF粉末床激光熔融和E-PBF粉末床電子束熔融相比,MBJ可以避免熱應力,防止形狀變形和開裂,并且不會引起不良的微觀結(jié)構(gòu)特征或材料損失,確保高材料回收效率和成本效益,特別是對于昂貴的材料。盡管有這些優(yōu)點,但關(guān)于鈦及其合金以及細 MIM 金屬注射成型用金屬粉末用于MBJ 粘結(jié)劑噴射金屬3D打印工藝缺乏全面的研究。

德國弗勞恩霍夫Fraunhofer IAPT研究所目前工作的目的是比較不同的干燥策略,研究相關(guān)性,特別是與所研究粉末的流動性有關(guān)的相關(guān)性,并找到優(yōu)化的調(diào)節(jié)策略,當前的發(fā)現(xiàn)如下:

較長且較溫暖的干燥時間可改善流動性并降低水含量的假設(shè)是可以接受的。分析干燥模型后,確定了 200 °C 下 6 小時的優(yōu)化干燥周期。

可以說,Ti-6Al-4V粉末的調(diào)質(zhì)工藝顯著提高了其流動性。初次使用前,建議干燥新粉末。由于交付和儲存時間不確定,新粉末中的水分含量可能會有很大差異。干燥粉末可以顯著提高生坯的質(zhì)量,特別是表面紋理和尺寸精度。 

干燥調(diào)節(jié)還有助于減少3D打印過程錯誤。值得注意的是,調(diào)節(jié)時間的影響比溫度的影響更明顯。 

弗勞恩霍夫Fraunhofer IAPT研究所下一步工作的主題將包括研究開發(fā)的調(diào)節(jié)策略如何影響材料的再利用。可以證明,對于單獨的干燥循環(huán),氧氣或氮氣沒有增加。總體而言,對于MBJ粘結(jié)劑噴射金屬3D打印工藝所使用的鈦及其合金的回收利用還缺乏深入的研究,通過建立粉末調(diào)節(jié)和鈦粉末再利用的具體指南,MBJ粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)可以提高材料效率,而不必冒犧牲組件可靠性的風險,特別是在用于醫(yī)療組件制造的情況下。


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24-08
2023
結(jié)構(gòu)、功能一體:增材制造GRCop-84銅合金晶格結(jié)構(gòu)的力學行為
在純銅中添加鎳、鉬、釩和鉻等金屬,能夠借助Hall-Petch和Orowan效應提高銅基體的強度。銅鉻鈮GRCop(GrCop-84和GRCop-42)系列是格倫研究中心專門為火箭發(fā)動機的主燃燒室襯里研發(fā)的銅合金,由于高導熱性和導電性,在全球范圍內(nèi)廣泛適用于眾多應用。

此前的報道多集中于采用這兩種合金制造燃燒室,對于GRCop系銅合金晶格的研究則是首次看到。晶格結(jié)構(gòu)的高表面積、高強度重量比和導熱特性使其在各種應用中具有吸引力。由GRCop系合金制成的晶格結(jié)構(gòu)結(jié)合了該合金的高強度和導熱性,同時通過使用晶格結(jié)構(gòu)最大限度減輕了重量并增加了能量吸收,因此具有廣闊的應用空間。而任何新興材料的結(jié)構(gòu)完整性和機械行為都是設(shè)計、制造和材料力學領(lǐng)域的重要研究課題。

3D打印技術(shù)參考注意到,美國亞利桑那大學和阿拉巴馬大學航空航天與機械工程系的團隊研究了3D打印的GRCop-84銅合金晶格結(jié)構(gòu)的力學行為。該研究分析了微觀結(jié)構(gòu)、拓撲結(jié)構(gòu)之間的相互作用及其對增材制造的銅鉻鈮合金(GRCop-84)晶格結(jié)構(gòu)的準靜態(tài)和動態(tài)行為的綜合影響。測試的四種拓撲結(jié)構(gòu)是相對密度為30%的八角體桁架、相對密度為20%的菱形十二面體和菱形以及相對密度為15%的十二面體,單元晶胞的尺寸分2mm和4mm兩種,使用X射線計算機斷層掃描和光學顯微鏡表征了孔隙率和晶粒結(jié)構(gòu),對打印態(tài)樣品進行了準靜態(tài)和動態(tài)應變率測試。


晶格孔隙率量化

對晶格結(jié)構(gòu)打印態(tài)和熱等靜壓態(tài)(HIP)分別進行X 射線斷層掃描,并提出了晶格體積分數(shù)、空隙率和孔隙率的概念。晶格體積是指晶格內(nèi)材料的體積,空隙體積是掃描晶格內(nèi)空隙的體積。空隙體積比是由總晶格體積歸一化的空隙總體積。計算空隙體積比,以量化孔隙率占總晶格體積的百分比??梢杂^察到,熱等靜壓在降低晶格結(jié)構(gòu)的孔隙率方面是有效的,4mm晶胞尺寸對HIP的響應更大,空隙體積比降低了40%,而2mm晶胞尺寸樣品的空隙體積比僅降低了22%。還觀察到基于樣品的晶胞尺寸的孔隙率變化。具有4mm晶胞的HIP樣品的孔隙率降低了57%,2mm晶胞尺寸的樣品的孔隙率減少了44%。

這意味著,孔隙率受晶胞尺寸和熱處理的影響,2mm晶胞尺寸的樣品不易形成孔隙。對比經(jīng)過熱等靜壓處理的樣品,發(fā)現(xiàn)熱處理可降低孔隙率,而且4mm單元晶格比2mm單元晶格對熱等靜壓熱處理更敏感。


變形機制


剪切帶已被認為是結(jié)晶金屬適應塑性的局部變形機制之一。位錯的集體運動或機械孿生經(jīng)常導致顯微剪切帶發(fā)生。剪切帶也可以在結(jié)構(gòu)層面表現(xiàn)出來。據(jù)報道,結(jié)構(gòu)剪切帶出現(xiàn)在金屬泡沫和晶格結(jié)構(gòu)中。晶格結(jié)構(gòu)中結(jié)構(gòu)剪切帶的出現(xiàn)是通常與負載下降同時發(fā)生,從而導致能量吸收能力的損失。更好地了解觸發(fā)結(jié)構(gòu)剪切帶形成的潛在微觀和宏觀機制,可能會獲得控制它們的必要知識。


3D打印GRCop-84銅合金晶格結(jié)構(gòu)的變形和坍塌機制取決于熱處理和晶格的晶胞尺寸。在GRCop-84銅合金晶格結(jié)構(gòu)的壓縮測試中觀察到兩種主要的變形機制。第一種機制是剪切帶形成,導致結(jié)構(gòu)中的晶胞以45度角塌陷;第二種機制是逐層塌陷直至致密化。在未接受熱等靜壓的4mm晶胞樣品中,剪切帶形成導致的失效成為主要變形機制。

準靜態(tài)和動態(tài)壓縮測試結(jié)果表明,變形趨勢與相對密度無關(guān)。無論拓撲結(jié)構(gòu)和晶胞大小如何,打印態(tài)樣品在屈服后突然負載下降與結(jié)構(gòu)剪切帶形成或局部不穩(wěn)定導致層突然坍塌一致。具有4mm晶胞的GRCop-84結(jié)構(gòu)在經(jīng)熱等靜壓后可以在屈服開始時去除剪切帶。由2mm晶胞制成的熱等靜壓態(tài)結(jié)構(gòu)增加了流動應力,并消除了準靜態(tài)測試期間的突然負載下降。在動態(tài)加載過程中,熱等靜壓帶來的微觀結(jié)構(gòu)變化并未顯著改善相同拓撲結(jié)構(gòu)樣品之間的流動應力。

熱等靜壓過程所帶來的孔隙率降低是將主要坍塌機制從剪切帶變?yōu)橹饘犹闹饕蛩?。準靜態(tài)和動態(tài)測試結(jié)果表明熱等靜壓能夠改變晶格結(jié)構(gòu)的機械響應,其通過降低孔隙率和釋放樣品內(nèi)的殘余應力來改變微觀結(jié)構(gòu)。由于殘余應力的存在,打印態(tài)樣品表現(xiàn)出更高的屈服點,在10%應變下強度急劇下降,一直持續(xù)到晶格結(jié)構(gòu)完全致密化。

END

具有晶格結(jié)構(gòu)的GRCop-84可制造具有更高換熱效率的器件,這是由于GRCop-84的高導熱性和表面積增加所致,晶格結(jié)構(gòu)的可控固有空間和表面積使它們非常適合熱交換器等熱應用。除此之外,在如今結(jié)構(gòu)、功能一體化設(shè)計的趨勢下,研究高功能下的結(jié)構(gòu)性能是不可忽視的重要組成部分??偟膩碚f,這項研究首次看到了采用3D打印制造的GRCop銅合金晶格結(jié)構(gòu)。


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02-09
2020
2020年中國粉末冶金零部件行新政策匯總一業(yè)最覽 中商情報網(wǎng)
中商情報網(wǎng)訊:隨著我國市場經(jīng)濟體制建設(shè)的不斷完善,我國粉末冶金行業(yè)的市場化程度逐步提高,行業(yè)管理主要體現(xiàn)在政府部門的宏觀管理和行業(yè)協(xié)會的自律管理兩個層面。粉末冶金零部件行業(yè)主要涉及的法律法規(guī)有《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》、《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國產(chǎn)品質(zhì)量法》、《中華人民共和國標準化法》、《中華人民共和國合同法》、《中華人民共和國計量法》、《中華人民共和國標準化法》等。

在行業(yè)發(fā)展過程中,國務院、國家發(fā)改委、工信部、科技部等政府部門制定了大量推進與規(guī)范行業(yè)發(fā)展的相關(guān)法律法規(guī)及行業(yè)政策,如下表所示:

2017年工信部、國家發(fā)改委、科技部頒發(fā)《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,提出引導汽車行業(yè)加強與原材料等相關(guān)行業(yè)合作,協(xié)同開展“半固態(tài)及粉末冶金成型零件產(chǎn)業(yè)化及批量應用研究”。


更多資料請參考中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020-2025年中國粉末冶金零部件行業(yè)市場前景及投資機會研究報告》,同時中商產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃策劃、產(chǎn)業(yè)園策劃規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商引資等解決方案。
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01-07
2019
金屬3D打印粉末設(shè)計規(guī)則
摘要:

隨著3D打印金屬的需求越來越多,魔猴網(wǎng)感覺急需普及金屬3D打印如何設(shè)計——大眾對于金屬3D打印還存在著這樣或者那樣的誤解,在介紹金屬3D打印粉末設(shè)計規(guī)則前,還有個問題需要和大家明確下,在談金屬3D打印生產(chǎn)的時候,不是替代生產(chǎn)已有部件,這是大眾最常見的誤解之一,生產(chǎn)已有的部件,可以說絕大多數(shù)情況金屬3D打印不占優(yōu)勢;不管是機加工,鑄造,鈑金和焊接,傳統(tǒng)的工藝都非常成熟,可以由傳統(tǒng)工藝乘除的


隨著3D打印金屬的需求越來越多,魔猴網(wǎng)感覺急需普及金屬3D打印如何設(shè)計——大眾對于金屬3D打印還存在著這樣或者那樣的誤解,在介紹金屬3D打印粉末設(shè)計規(guī)則前,還有個問題需要和大家明確下,在談金屬3D打印生產(chǎn)的時候,不是替代生產(chǎn)已有部件,這是大眾最常見的誤解之一,生產(chǎn)已有的部件,可以說絕大多數(shù)情況金屬3D打印不占優(yōu)勢;不管是機加工,鑄造,鈑金和焊接,傳統(tǒng)的工藝都非常成熟,可以由傳統(tǒng)工藝乘除的傳統(tǒng)部件,無論成本還是效率,金屬3D打印不占優(yōu)勢

金屬3D打印粉末就是通過金屬3D打印設(shè)計來達到綜合成本降低的目的。通過金屬3D打印要達到四大目的:減少零件的個數(shù); 減輕重量;減少裝配;制作高復雜零件,通過這“三減一高”來達到降低綜合成本的目的;

金屬3D打印的具體要求:

1、最小細節(jié)特征

最小細節(jié)特征不小于0.15mm,也就是說小于0.15mm的特征、細節(jié),有可能會被忽略,表現(xiàn)不出來。比方說一個0.1的卡槽,盡管最小光斑可以小于0.15mm,由于細節(jié)是有特征的,特征有可能被忽略;

2、最小壁厚

最小壁厚可以達到0.2mm,但建議不要小于0.5mm, 最小壁厚還跟物品的結(jié)構(gòu),還跟物品的高度和壁厚的比值有關(guān),一般來講這個比值不要超過40,超過40就有可能發(fā)生走形的情況;

3、表面光潔度

表面的粗糙程度,光滑程度和三個因素有關(guān):

A、打印材料;

B、建造參數(shù);

C、零件擺放方向;

在不同的打印情況下,表面粗糙度的情況,設(shè)備,形狀,擺放等等,都對表面有影響,總體來說垂直比傾斜表面好,傾斜上表面好于下表面。

4、橋接結(jié)構(gòu)

橋接結(jié)構(gòu)所允許的距離大約是2mm,還是比較小的。

8、其他設(shè)計技巧

金屬3D打印非常適合打印網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu),這些網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu),很適合做內(nèi)支撐,既能減重,強度還能保留;

要考慮打印完畢后支撐的去取和粉末的去除,要留出支撐和粉末去除的入口,不能打完了支撐被永久封到了內(nèi)部。



總結(jié)來說,金屬3D打印開啟了全新的設(shè)計選項,解放了設(shè)計的自由度,讓更多的設(shè)計可能變?yōu)榱爽F(xiàn)實。但是,金屬3D打印粉末不會取代傳統(tǒng)的制造方式,各有所長,互為補充。了解金屬3D打印的規(guī)范,才能最大程度得到金屬3D打印的好處

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01-07
2019
CoCr粉末噴涂層表面的疏水性與摩擦學性能

摘要:

非常規(guī)能源勘探開發(fā)技術(shù)中,迫切需要提高PDC鉆頭的防泥包性能和耐磨性能。超音速火焰噴涂技術(shù)制備的CoCr粉末金屬陶瓷涂層具備優(yōu)異的耐磨、耐蝕性能和良好的結(jié)合強度,適于對PDC鉆頭鋼體進行強化,但需要提高其表面的疏水性能從而改善泥包問題。本研究利用超音速火焰噴涂制備了厚度為200μm的CoCr金屬陶瓷涂層,采用砂紙研磨來改變表面粗糙度以及激光表面織構(gòu)的方法對涂層表面進行改性,用掃描電子顯微


非常規(guī)能源勘探開發(fā)技術(shù)中,迫切需要提高PDC鉆頭的防泥包性能和耐磨性能。超音速火焰噴涂技術(shù)制備的CoCr粉末金屬陶瓷涂層具備優(yōu)異的耐磨、耐蝕性能和良好的結(jié)合強度,適于對PDC鉆頭鋼體進行強化,但需要提高其表面的疏水性能從而改善泥包問題。本研究利用超音速火焰噴涂制備了厚度為200μm的CoCr金屬陶瓷涂層,采用砂紙研磨來改變表面粗糙度以及激光表面織構(gòu)的方法對涂層表面進行改性,用掃描電子顯微鏡表征原始涂層的橫截面形貌,白光形貌儀表征織構(gòu)化涂層的三維形貌。通過接觸角測試和摩擦實驗測試其疏水性及摩擦學性能。

主要研究成果包括:

(1)增大表面粗糙度可提高表面的疏水性。接觸角CA與粗糙度Sa呈現(xiàn)正比關(guān)系,涂層表面發(fā)生了從親水性到疏水性的轉(zhuǎn)變。泥漿潤滑摩擦實驗結(jié)果表明,表面粗糙度的增大會導致摩擦系數(shù)增大,磨損體積略有減小,但總體差別不明顯。在摩擦過程中主要發(fā)生粘著磨損,同時伴隨著氧化。

(2)經(jīng)過激光織構(gòu)處理的表面疏水性能均明顯提高,間距100μm的網(wǎng)格織構(gòu)接觸角最大,在干摩擦下的具有明顯的減摩作用??棙?gòu)覆蓋率R隨著織構(gòu)間距的減小而增加,CA值隨織構(gòu)覆蓋率增加而增大。CA值的增加是由于表面形貌和化學組分變化的共同作用所致。干摩擦下每種織構(gòu)的摩擦系數(shù)隨著間距增加而增加,相同間距的網(wǎng)格,溝槽和凹坑的摩擦系數(shù)依次增加。在泥漿潤滑條件下,三種織構(gòu)的摩擦系數(shù)均高于原始表面。干摩擦下的磨損機理主要是粘著磨損和氧化磨損。在泥漿潤滑下,織構(gòu)表面主要發(fā)生三體磨損。

(3)氟硅烷修飾過的CoCr粉末金屬陶瓷涂層表面均表現(xiàn)出了良好的疏水性及減摩性能。接觸角隨著織構(gòu)覆蓋率的增大而增大,并且改性后的接觸角全都表現(xiàn)出疏水性,間距40μm,寬度100μm的織構(gòu)與去離子水和鉆井液的接觸角最大,分別達到138.22°和125.5°。去離子水與改性織構(gòu)表面的接觸角結(jié)果與Cassie模型的理論值θc非常接近。泥漿潤滑摩擦實驗結(jié)果表明,在織構(gòu)寬度或間距相同時,織構(gòu)覆蓋率越大,摩擦系數(shù)越小,且織構(gòu)表面的摩擦系數(shù)基本小于拋光涂層表面。但是織構(gòu)覆蓋率增大,磨損體積也相應增加。

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01-07
2019
鈷基球形粉末的用途
摘要: 合金粉末粉很多種,有鎳基,鈷基,鐵基,碳化鎢等等,還有國產(chǎn)的合金粉末與進口的合金粉末,價格也不一樣。國內(nèi)有很多家生產(chǎn)合金粉末的廠,采用的生產(chǎn)工藝主要有氣霧化和燒結(jié)破碎等等。今天我們說一說鈷基球形粉末這一材料。

氣霧化生產(chǎn)出來的鈷基球形粉末有充分的應力釋放時間,一般噴涂效率比較好,涂層質(zhì)量也比較高。如果對涂層要求比較高,要盡量的減低廢品率等等,建議使用進口的合金粉末,從原料,生產(chǎn)工藝

  合金粉末粉很多種,有鎳基,鈷基,鐵基,碳化鎢等等,還有國產(chǎn)的合金粉末與進口的合金粉末,價格也不一樣。國內(nèi)有很多家生產(chǎn)合金粉末的廠,采用的生產(chǎn)工藝主要有氣霧化和燒結(jié)破碎等等。今天我們說一說鈷基球形粉末這一材料。

  氣霧化生產(chǎn)出來的鈷基球形粉末有充分的應力釋放時間,一般噴涂效率比較好,涂層質(zhì)量也比較高。如果對涂層要求比較高,要盡量的減低廢品率等等,建議使用進口的合金粉末,從原料,生產(chǎn)工藝及包裝工藝都比較嚴格,產(chǎn)品質(zhì)量有更好的保障。

當然,在選擇合金粉末的時候,要根據(jù)自己或客戶的生產(chǎn)需要,設(shè)備約束,成本要求等等確定需要的合金粉末。

 江蘇金物新材料有限公司是一家以鈦合金、高溫合金、及高熵合金等金屬球形粉末的制備、粉末冶金產(chǎn)品制造、以及3D打印、注射成型等金屬制品的生產(chǎn)和加工為主的高新技術(shù)企業(yè)。公司在中國城建集團、泰州市城投集團、北京科技大學和江蘇中泰科技園的支持下,創(chuàng)新發(fā)展,以期建成國內(nèi)最大的球形鈦合金、鈷基球形粉末、高溫高熵合金粉末生產(chǎn)基地。 

公司擁有以教授、研究員、博士為主的技術(shù)研發(fā)團隊(其中教授五人,研究員級高工二人,博士八人,研究生二十余人),團隊致力于粉末冶金相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品的研究開發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新。


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01-07
2019
江蘇金物新材料有限公司王海英博士一行來訪創(chuàng)新材料館
摘要:
2019年9月27日,江蘇金物新材料有限公司總經(jīng)理王海英博士一行來到深圳市尋材問料網(wǎng)絡(luò)科技有限公司深圳總部,并對創(chuàng)新材料館進行參觀考察。

尋材問料市場總監(jiān)湛海波熱情接待王海英博士一行,并通過會議交流的方式,就彼此在新材料領(lǐng)域的創(chuàng)新探索及未來合作等進行了深入交流與探討。
王海英博士一行首先參觀了創(chuàng)新材料館。在參觀的過程中,王海英博士細致地詢問了創(chuàng)新材料館目前展出的創(chuàng)新材料產(chǎn)品種類、應用及創(chuàng)新材料館運營模式和未來規(guī)劃情況。


尋材問料是國內(nèi)材料解決方案一站式服務平臺,致力于促進新材料產(chǎn)學研用的有效融合,打造材料界和制造業(yè)的“互聯(lián)網(wǎng)+新材料”連接平臺,打造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的“雙創(chuàng)”服務平臺,旨在為制造業(yè)提高效率、降低成本、促進創(chuàng)新、優(yōu)化資源。創(chuàng)新材料館通過線上材料電子圖書館與線下實體創(chuàng)新材料館相結(jié)合,匯集全球知名企業(yè)的創(chuàng)新材料,目前可以提供多種行業(yè)的材料選擇及解決方案咨詢服務;同時定期開展設(shè)計師開放活動和沙龍,從而為材料企業(yè)和用戶提供交流的平臺。


據(jù)了解,江蘇金物新材料有限公司成立于2018年,坐落于江蘇省泰州市,由中城建十三局投資,以北京科技大學自主研發(fā)的具有“國內(nèi)首創(chuàng)、國際先進”榮譽的聯(lián)合氣霧化(IPCA)專利技術(shù)為支撐,以期建成國內(nèi)最大的球形鈦合金粉生產(chǎn)線。

公司在短短的時間內(nèi),經(jīng)過公司全體員工的不懈努力,已建成六條球形鈦合金粉生產(chǎn)線,年產(chǎn)球形鈦合金粉100噸。并且,生產(chǎn)出的鈦粉球形度好、空心球和衛(wèi)星球極少、性能與進口粉末相當,產(chǎn)品質(zhì)量達到國際先進水平,該產(chǎn)品廣泛應用于增材制造、注射成形、熱等靜壓等領(lǐng)域。

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01-07
2019
【技術(shù)前沿】長征五號B火箭首飛任務將驗證在軌3D打印
摘要:航天科技在軌完成3D打印

5月5日, 長征五號B(以下簡稱“長五B”)遙一運載火箭在海南文昌航天發(fā)射場將我國新一代載人飛船試驗船成功送入預定軌道。在本次任務中,由中國科學院牽頭負責的空間應用系統(tǒng)在新飛船試驗船安排了在軌精細成型實驗、材料摩擦行為實驗、微重力測量試驗等三項科學實(試)驗,將為未來我國空間站建設(shè)運營以及走向更遙遠的深空,進行前瞻科學研究和技術(shù)驗證。

在人類探索太空過程中,設(shè)備和材料的“補給線問題”,一直阻礙著人們飛向更遠空間。隨著太空3D打印技術(shù)快速發(fā)展,實現(xiàn)航天器零部件的“自給自足”正在成為可能。2014年,NASA研制的世界上首臺太空3D打印機抵達國際空間站,揭開了人類“太空制造”的序幕。據(jù)介紹,為進一步提升制造精度、擴大可用于太空制造的材料譜系,由中科院空間應用中心研究團隊研制的“在軌精細成型實驗裝置”將創(chuàng)新采用立體光刻3D打印技術(shù)對金屬/陶瓷復合材料進行微米級精度的在軌制造。太空失重環(huán)境是立體光刻技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)之一,普通的打印漿料在失重條件下無法保持穩(wěn)定形態(tài),會發(fā)生爬壁導致液面起伏影響打印。該團隊通過國內(nèi)外失重飛機,先后進行了數(shù)百次微重力環(huán)境下的實驗,對漿料在失重條件下的流變行為及內(nèi)在機理進行了分析,利用化學及物理方法對漿料進行優(yōu)化使其從液態(tài)變?yōu)檐浳镔|(zhì)形態(tài),軟物質(zhì)特有的屈服應力在失重條件下抵抗形變,抑制爬壁,且在較高剪切力作用下其又可以恢復良好的流動性,保證了打印順利進行。

眾所周知,有運動必有磨損,比如人們常見的機械運動機構(gòu),其構(gòu)件由于相對運動必然發(fā)生摩擦并產(chǎn)生磨損,形成稱為磨屑的摩擦產(chǎn)物,常堆積于運動部位附近并可能對周邊表面有所污染,在衛(wèi)星、飛船及空間站中這一現(xiàn)象同樣也不能避免。因此基于降低運動零件的磨損,延長運動零件的使用壽命的目的,通常需要對運動零件摩擦表面加注潤滑油、潤滑脂或固體潤滑進行潤滑。由中科院空間應用中心聯(lián)合蘭州化學物理研究所研制的“材料摩擦行為實驗裝置”將研究微重力環(huán)境下液體潤滑材料的濕潤行為及固體摩擦產(chǎn)物遷移行為,通過觀察不同類型潤滑油在材料表面的浸潤現(xiàn)象,分析固體表面狀態(tài)對液體潤滑材料浸潤的影響,揭示空間環(huán)境因素特別是微重力環(huán)境對潤滑油潤濕行為的作用規(guī)律,指導可應用于空間運動部件的新型表面改性技術(shù),為長壽命潤滑潤滑技術(shù)的設(shè)計開發(fā)提供支持。同時通過考察磨屑在微重力環(huán)境中的遷移現(xiàn)象,研究空間環(huán)境因素對磨屑漂移的影響,探索空間微重力環(huán)境中的磨屑分布狀態(tài),推演出微重力環(huán)境中磨屑漂移的驅(qū)動機制,為后續(xù)長壽命運動機構(gòu)在軌運行期間磨屑約束研究提供指導意義。

載人航天器在軌飛行時,會受到地球引力之外多種作用力的干擾,如大氣阻力、太陽輻射光壓、重力梯度效應、軌道機動、姿態(tài)控制、設(shè)備運轉(zhuǎn)和乘員活動等,從而達不到完全“失重”狀態(tài),而是一種“微重力”環(huán)境?!拔⒅亓Α笔菍Α笆е亍钡钠x,其大小可以通過航天器所受干擾力的加速度值來度量。為了掌握并消除各種干擾對航天器內(nèi)科學實驗載荷影響,為科學實驗提供所需高微重力水平實驗環(huán)境,首先需要準確測量科學實驗載荷微重力水平。由中科院空間應用中心聯(lián)合華中科技大學,中國航天科工集團三院三十三所研制的“微重力測量實驗裝置”將多種類型的微振動加速度傳感器集成在同一臺設(shè)備中進行加速度測量能力的比對測試與在軌驗證,也是國內(nèi)高精度微機電系統(tǒng)靜電懸浮加速度計的首次在軌飛行,將為我國空間站時期開展高靈敏度微重力測量技術(shù)與高微重力隔振控制技術(shù)提前進行技術(shù)驗證與技術(shù)儲備。
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