这项研究发表在《自然》杂志上,有助于拓展钛合金的应用领域,提高可持续性并推动创新材料技术发展。钛和钛合金对于广泛的技术应用至关重要。这项研究为航空航天、生物医学、化工工程、国防、太空和清洁能源转型等领域提供了更可持续、高性能的新型钛合金系列的希望。该研究由悉尼大学和RMIT大学主导,与墨尔本公司Hexagon Manufacturing Intelligence合作开展。
领导研究的悉尼大学副校长(研究基础设施)西蒙·林格教授表示:“这项研究开发了一种新型的钛合金系统,具有广泛且可调节的机械性能范围,高的可制造性,巨大的减排潜力,以及对类似系统材料设计的见解。”该研究团队通过激光定向能沉积技术打印了一种新合金,展示了阿尔法-贝塔相间界面的原子级微观结构。
这些新材料属于长期支撑钛工业的合金类别,由两种钛晶体形式混合组成,分别称为阿尔法钛相和贝塔钛相,各对应一种特定的原子排列方式。研究人员利用氧和铁这两种丰富而廉价的元素代替传统的铝和钛,作为阿尔法和贝塔钛相的强化剂,并构建独特的氧和铁原子分布图案以增强合金强度。
主要作者澳大利亚皇家墨尔本技术大学的黄声鸯博士表示:“通过3D打印,我们有望将废弃物和低质量材料转化为新型的钛合金,增加经济价值,降低钛工业的碳足迹。”该研究团队利用激光定向能沉积技术制备了这些新合金,独特的微观结构使其能够与商业合金相媲美。愿这种研究成果能在未来的全球制造业领域产生积极影响。