Chúng tôi sử dụng cookie để cải thiện trải nghiệm của bạn.Bằng việc tiếp tục duyệt trang này, bạn đồng ý với việc chúng tôi sử dụng cookie.Thông tin thêm.
Trong một bài báo gần đây đăng trên tạp chí Additive Manufacturing Letters, các nhà nghiên cứu thảo luận về quá trình nấu chảy bằng laser đối với vật liệu tổng hợp đồng dựa trên thép không gỉ 316L.
Nghiên cứu: Tổng hợp vật liệu composite thép không gỉ-đồng 316L bằng phương pháp nấu chảy laser.Nguồn hình ảnh: Bàn đạp còn hàng / Shutterstock.com
Mặc dù sự truyền nhiệt trong một chất rắn đồng nhất là khuếch tán, nhưng nhiệt có thể truyền qua một khối rắn dọc theo con đường ít bị cản trở nhất.Trong bộ tản nhiệt bằng bọt kim loại, nên sử dụng tính bất đẳng hướng về độ dẫn nhiệt và độ thấm để tăng tốc độ truyền nhiệt.
Ngoài ra, dẫn nhiệt dị hướng được kỳ vọng sẽ giúp giảm tổn thất ký sinh do dẫn nhiệt dọc trục trong các bộ trao đổi nhiệt nhỏ gọn.Nhiều phương pháp khác nhau đã được sử dụng để thay đổi độ dẫn nhiệt của hợp kim và kim loại.Cả hai phương pháp này đều không phù hợp để mở rộng quy mô chiến lược kiểm soát hướng dòng nhiệt trong các bộ phận kim loại.
Vật liệu tổng hợp ma trận kim loại (MMC) được sản xuất từ ​​bột nghiền bi sử dụng công nghệ nấu chảy bằng laser trên giường bột (LPBF).Một phương pháp LPBF lai mới gần đây đã được đề xuất để chế tạo hợp kim ODS 304 SS bằng cách pha tạp tiền chất oxit yttrium vào một lớp bột 304 SS trước khi cô đặc laser bằng công nghệ phun áp điện.Ưu điểm của phương pháp này là khả năng điều chỉnh có chọn lọc các đặc tính vật liệu ở các khu vực khác nhau của lớp bột, cho phép bạn kiểm soát các đặc tính vật liệu trong khối lượng làm việc của công cụ.
Sơ đồ biểu diễn phương pháp gia nhiệt cho (a) gia nhiệt sau và (b) chuyển đổi mực.Nguồn hình ảnh: Murray, JW và cộng sự.Thư về sản xuất bồi đắp.
Trong nghiên cứu này, các tác giả đã sử dụng mực in phun Cu để trình diễn phương pháp nấu chảy laser để sản xuất vật liệu composite nền kim loại có khả năng dẫn nhiệt tốt hơn thép không gỉ 316L.Để mô phỏng phương pháp tổng hợp giường bột in phun lai, một lớp bột thép không gỉ được pha tạp tiền chất đồng và một bình chứa mới được sử dụng để kiểm soát nồng độ oxy trong quá trình xử lý bằng laser.
Nhóm nghiên cứu đã tạo ra vật liệu tổng hợp từ thép không gỉ 316L với đồng bằng cách sử dụng mực in phun đồng trong môi trường mô phỏng hợp kim laser trên nền bột.Chuẩn bị các lò phản ứng hóa học sử dụng kỹ thuật in phun lai và LPBF mới tận dụng sự dẫn nhiệt định hướng để giảm kích thước và trọng lượng tổng thể của lò phản ứng.Khả năng tạo ra vật liệu composite bằng mực in phun được thể hiện.
Các nhà nghiên cứu tập trung vào việc lựa chọn tiền chất mực Cu và quy trình sản xuất các sản phẩm thử nghiệm tổng hợp để xác định mật độ vật liệu, độ cứng vi mô, thành phần và độ khuếch tán nhiệt.Hai loại mực ứng cử viên đã được chọn dựa trên độ ổn định oxy hóa, ít hoặc không có chất phụ gia, khả năng tương thích với đầu in phun và lượng cặn tối thiểu sau khi chuyển đổi.
Loại mực CufAMP đầu tiên sử dụng đồng formate (Cuf) làm muối đồng.Vinyltrimethylcopper(II) hexafluoroacetylacetonate (Cu(hfac)VTMS) là một tiền chất mực khác.Một thí nghiệm thí điểm đã được tiến hành để xem liệu việc sấy khô và phân hủy nhiệt của mực có dẫn đến ô nhiễm đồng nhiều hơn do mang theo các sản phẩm phụ hóa học so với sấy khô và phân hủy nhiệt thông thường hay không.
Bằng cách sử dụng cả hai phương pháp, hai phiếu giảm giá vi mô đã được tạo ra và cấu trúc vi mô của chúng được so sánh để xác định tác động của phương pháp chuyển đổi.Ở mức tải 500 gf và thời gian giữ là 15 giây, độ cứng vi mô Vickers (HV) được đo tại mặt cắt ngang của vùng nhiệt hạch của hai mẫu.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm và các bước quy trình được lặp lại để chế tạo các mẫu hỗn hợp 316L SS–Cu được chế tạo bằng phương pháp giường gia nhiệt.Nguồn hình ảnh: Murray, JW và cộng sự.Thư về sản xuất bồi đắp.
Người ta nhận thấy rằng độ dẫn nhiệt của composite cao hơn 187% so với thép không gỉ 316L và độ cứng vi mô thấp hơn 39%.Các nghiên cứu vi cấu trúc đã chỉ ra rằng việc giảm vết nứt bề mặt có thể cải thiện tính dẫn nhiệt và tính chất cơ học của vật liệu tổng hợp.Để dòng nhiệt định hướng bên trong bộ trao đổi nhiệt, cần tăng có chọn lọc độ dẫn nhiệt của thép không gỉ 316L.Hỗn hợp này có độ dẫn nhiệt hiệu quả là 41,0 W/mK, gấp 2,9 lần so với thép không gỉ 316L và độ cứng giảm 39%.
So với thép không gỉ 316L được rèn và ủ, độ cứng vi mô của mẫu trong lớp gia nhiệt là 123 ± 59 HV, thấp hơn 39%.Độ xốp của hỗn hợp cuối cùng là 12%, liên quan đến sự hiện diện của các lỗ rỗng và vết nứt tại bề mặt phân cách giữa các pha SS và Cu.
Đối với các mẫu sau khi gia nhiệt và lớp gia nhiệt, độ cứng vi mô của mặt cắt ngang của vùng nhiệt hạch được xác định lần lượt là 110 ± 61 HV và 123 ± 59 HV, thấp hơn 45% và 39% so với 200 HV đối với thép ủ rèn. Thép không gỉ 316L.Do sự chênh lệch lớn về nhiệt độ nóng chảy của Cu và thép không gỉ 316L, khoảng 315°C, các vết nứt trên vật liệu composite chế tạo được hình thành do nứt tầng sôi do sự hóa lỏng của Cu.
Ảnh BSE (phía trên bên trái) và bản đồ các nguyên tố (Fe, Cu, O) sau khi gia nhiệt mẫu, thu được bằng phân tích WDS.Nguồn hình ảnh: Murray, JW và cộng sự.Thư về sản xuất bồi đắp.
Tóm lại, nghiên cứu này thể hiện một phương pháp mới tạo ra vật liệu composite 316L SS-Cu có tính dẫn nhiệt tốt hơn 316L SS sử dụng mực phun đồng.Hỗn hợp được tạo ra bằng cách cho mực vào hộp găng tay và chuyển nó thành đồng, sau đó thêm bột thép không gỉ lên trên, sau đó trộn và xử lý trong máy hàn laser.
Kết quả sơ bộ cho thấy mực Cuf-AMP gốc metanol có thể phân hủy thành đồng nguyên chất mà không tạo thành oxit đồng trong môi trường tương tự quy trình LPBF.Phương pháp gia nhiệt tầng để bôi và chuyển đổi mực tạo ra các cấu trúc vi mô có ít lỗ rỗng và tạp chất hơn so với quy trình gia nhiệt sau thông thường.
Các tác giả lưu ý rằng các nghiên cứu trong tương lai sẽ khám phá các cách để giảm kích thước hạt và cải thiện quá trình nóng chảy và trộn lẫn các pha SS và Cu, cũng như các tính chất cơ học của vật liệu tổng hợp.
Murray JW, Speidel A., Spierings A. và cộng sự.Tổng hợp vật liệu composite thép không gỉ-đồng 316L bằng phương pháp nấu chảy laser.Tờ thông tin về sản xuất phụ gia 100058 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000329
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Các quan điểm thể hiện ở đây là quan điểm riêng tư của tác giả và không nhất thiết phản ánh quan điểm của AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, chủ sở hữu và nhà điều hành trang web này.Tuyên bố từ chối trách nhiệm này là một phần trong các điều khoản sử dụng của trang web này.
Surbhi Jain là một nhà văn công nghệ tự do có trụ sở tại Delhi, Ấn Độ.Cô ấy có bằng tiến sĩ.Ông có bằng Tiến sĩ Vật lý tại Đại học Delhi và đã tham gia một số hoạt động khoa học, văn hóa và thể thao.Nền tảng học vấn của cô là nghiên cứu khoa học vật liệu với chuyên ngành phát triển các thiết bị quang học và cảm biến.Cô có nhiều kinh nghiệm trong việc viết nội dung, biên tập, phân tích dữ liệu thử nghiệm và quản lý dự án, đồng thời đã xuất bản 7 bài báo nghiên cứu trên các tạp chí được lập chỉ mục Scopus và nộp 2 bằng sáng chế của Ấn Độ dựa trên công trình nghiên cứu của mình.Cô đam mê đọc, viết, nghiên cứu và công nghệ, đồng thời thích nấu ăn, vui chơi, làm vườn và thể thao.
đạo Jaina, Surbhi.(25 tháng 5 năm 2022).Sự nóng chảy bằng laser cho phép sản xuất vật liệu tổng hợp bằng thép không gỉ và đồng được gia cố.AZ.Được truy cập ngày 25 tháng 12 năm 2022 từ https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
đạo Jaina, Surbhi.“Nung chảy bằng laser cho phép sản xuất vật liệu tổng hợp bằng thép không gỉ và đồng được gia cố.”AZ.Ngày 25 tháng 12 năm 2022 .Ngày 25 tháng 12 năm 2022 .
đạo Jaina, Surbhi.“Nung chảy bằng laser cho phép sản xuất vật liệu tổng hợp bằng thép không gỉ và đồng được gia cố.”AZ.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.(Tính đến ngày 25 tháng 12 năm 2022).
đạo Jaina, Surbhi.2022. Sản xuất vật liệu composite bằng thép không gỉ/đồng gia cố bằng phương pháp nung chảy bằng laser.AZoM, truy cập ngày 25 tháng 12 năm 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
Trong cuộc phỏng vấn này, AZoM trò chuyện với Bo Preston, Người sáng lập Rainscreen Consulting, về StrongIRT, Hệ thống hỗ trợ tấm cách nhiệt liên tục (CI) lý tưởng và các ứng dụng của nó.
AZoM đã nói chuyện với Tiến sĩ Shenlong Zhao và Tiến sĩ Bingwei Zhang về nghiên cứu mới của họ nhằm tạo ra pin natri-lưu huỳnh hiệu suất cao ở nhiệt độ phòng để thay thế cho pin lithium-ion.
Trong một cuộc phỏng vấn mới với AZoM, chúng tôi nói chuyện với Jeff Scheinlein của NIST ở Boulder, Colorado về nghiên cứu của anh ấy về sự hình thành các mạch siêu dẫn với đặc tính khớp thần kinh.Nghiên cứu này có thể thay đổi cách chúng ta tiếp cận trí tuệ nhân tạo và điện toán.
Prometheus của Admesy là máy đo màu lý tưởng cho tất cả các loại phép đo điểm trên màn hình.
Bản tóm tắt sản phẩm này cung cấp thông tin tổng quan về ZEISS Sigma FE-SEM cho hình ảnh chất lượng cao và kính hiển vi phân tích tiên tiến.
SB254 cung cấp kỹ thuật in thạch bản chùm tia điện tử hiệu suất cao ở tốc độ tiết kiệm.Nó có thể hoạt động với nhiều vật liệu bán dẫn phức hợp khác nhau.
Thị trường bán dẫn toàn cầu đã bước vào thời kỳ sôi động.Nhu cầu về công nghệ chip vừa thúc đẩy vừa kìm hãm sự phát triển của ngành và tình trạng thiếu chip hiện tại dự kiến ​​sẽ còn tiếp tục trong thời gian tới.Xu hướng hiện tại có khả năng định hình tương lai của ngành khi điều này tiếp tục
Sự khác biệt chính giữa pin làm từ graphene và pin thể rắn là thành phần của các điện cực.Mặc dù cực âm thường được biến đổi nhưng các dạng thù hình của cacbon cũng có thể được sử dụng để chế tạo cực dương.
Trong những năm gần đây, Internet of Things đã được triển khai nhanh chóng ở hầu hết các lĩnh vực, nhưng nó đặc biệt quan trọng trong ngành công nghiệp xe điện.