责编 明 秋
校对 媛 媛
审发 祁 萍
韩国材料科学研究所(KIMS)
日前，韩国材料科学研究所(KIMS)纳米材料研究部的Jeong Min Park博士领导的研究团队与庆尚国立大学和浦项科技大学合作，成功开发出一种适用于太空环境的新型高性能金属3D打印合金。新开发的合金在低至-196°C的极低温下表现出卓越的机械性能，证明了在太空探索和极端环境应用方面的潜力。相关研究成果以“Cryogenic tensile behavior ofcarbon-doped CoCrFeMnNi high-entropy alloys additively manufactured by laserpowder bed fusion”为题在Additive Manufacturing上发表。
研究人员在CoCrFeMnNi高熵合金中添加了少量碳元素，这种调整显著提升了合金的低温性能。通过激光粉末床熔合（LPBF）技术对该合金进行加工，使纳米级碳化物能够均匀分布在细胞结构的边界处，从而最大化碳对材料的强化作用。实验结果表明，这种合金在极低温环境中的抗拉强度和延展性比传统的无碳版本提升了140%以上。值得一提的是，在77K（-196°C）环境下，该合金的伸长率（材料断裂前的变形能力）是常温298K下的两倍。这一突破不仅解决了传统金属3D打印材料在低温条件下韧性不足的问题，还为增材制造（AM）技术中的合金设计提供了新思路。这款金属3D打印合金拥有广阔的应用前景，尤其适用于航天火箭的燃料喷射器、涡轮喷嘴等复杂组件。其卓越的低温性能和机械强度不仅提升了关键部件在太空和其他极端环境中的可靠性，还大幅延长了使用寿命。同时，该技术克服了现有3D打印合金在低温环境中的韧性瓶颈，为未来航天器和深空探索设备提供了更优的材料选择。
该项工作获得了KIMS基础项目的资助，包括“开发具有复杂设计的超硬异质材料的增材制造技术”以及“金属3D打印高性能材料与工艺的开发”两个项目的支持。
文章来源于3D打印资源库。
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