镁基复合材料增材制造研究进展及前景展望(2)

当前位置：主页 > 新闻频道 > 深度解读 > 正文

镁基复合材料增材制造研究进展及前景展望(2)

时间：2024-03-29 09:52 来源：WAAM电弧增材作者：admin 阅读：次

图11 晶粒微观结构(a) ZK60，(b) 0.2Cu/ZK60，(c) 0.4Cu/ZK60，(d) 0.6Cu/ZK60，(e) 0.8Cu/ZK60，(f)晶粒尺寸统计

图12 LPBF法对SiC/WE43复合材料的碳化硅颗粒分布

图13 (a)测量的激光吸收，（b-d）模拟了AZ31B合金和CNTs/AZ31B复合材料的模拟温度分布（e-f）和熔池形貌

图14 平面凝固前沿和球形纳米颗粒的(a)模型示意图，(b)粘性捕获和布朗捕获，正范德华势和负化学键能；捕获的能垒，如果布朗势大于能垒，布朗捕获发生，(c)自发捕获，负范德华势和负化学键能，(d)金属熔核壳纳米颗粒体系的构建示意图和(e)哈马克常数（zJ）与主要材料的原子序数

图15 (a)TEM/AD91D和LPBF SiC/AZ91D复合材料α-Mg颗粒中Al8Mn5颗粒的AEM/EDS分析，以及SiCnp生长控制效果的(b)示意图

图16 (a)无沉积和(b)银沉积的温度分布激光束中心附近的温度分布图

图17 人骨肉瘤MG63细胞在Cu/ZK60提取物中培养1、3和5d后的相对生长速率

三、关键结论

目前对AM MMCs的AM技术和新材料体系的研究相对有限。尽管人们对AM工艺、MMCs的微观结构和性能有了一定的了解，但与铝、镍和镁基复合材料的增材制造相比，AM MMCs的发展仍处于初级阶段，增材制造镁基复合材料未来的发展方向和亟待解决的问题如下：

1、镁基复合材料的组成设计上：(i)有必要开发和优化镁基体的组成，以获得与钢筋相匹配的合金体系。（ii）探索更合理的尺寸、类型、形态、体积分数和钢筋的组合。（iii）新型多相加固体系的开发可以有效地克服单相加固分散性差和添加量低的问题。

2、增材制造镁基复合材料原料的选择上：必须提高和优化原料的质量和特性，建立AMmmc（增材制造镁基复合材料）的粉末和电线的使用标准。

3、增材制造工艺的研究上：(i)必须积极探索相关加工参数的影响，阐明微观特征的演化机制和缺陷的类型、分布、大小的影响机制AM部分综合机械性能，并阐述强非平衡态的凝固行为。（ii）利用高速同步x射线成像等各种原位技术，可以实时揭示AM过程中缺陷的形成机理和各种缺陷的相互耦合效应。结合数值模拟技术，可以实现对AM MMCs的缺陷、微观结构和性能的精确控制。（iii）制造多孔材料可以提高利用AM技术制造新的多功能部件的能力。（iv）开发表面质量和尺寸精度的在线监测和智能控制系统势在必行。

4、AM MMCs的机理分析上：(i) 探索MMCs的微观结构特征和演化规律，以及在增强体存在的条件下沉淀物和基体之间的相互扩散行为和增材制造过程中的复杂及多次热循环。（ii）探索沉淀相与基体界面反应层的生长动力学和微观扩散机制（iv）进一步研究增材制造镁基复合材料的断裂机理。

5、AM MMCs的其他性能的扩展上：可以靶向提高镁基复合材料的高温性能、耐磨性、导电性、腐蚀性和生物相容性等特定性能，进一步扩大MMCs的应用范围。

6、AM后处理系统的研究上：必须开展后续热处理工艺以及后续热等静压、开模锻等密控处理和设备标准化施工，规范组织和性能，从根本上解决“增材制造零件机械性能能达到铸件水平但不满足锻件水平”、“高温耐久性能满足锻件要求，但不满足铸件要求”的问题。

四、论文引用

Chenghang Zhang,Zhuo Li,Jikui Zhang,Haibo Tang,Huaming Wang. Additive manufacturing of magnesium matrix composites: Comprehensive review of recent progress and research perspectives [J]. Journal of Magnesium and Alloys, 2023, 11 (2): 425-461. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jma.2023.02.005

(责任编辑：admin)

上一篇：连续长纤维复合材料3D打印技术及其仿生设计领域应用
下一篇：LEAM开发新型3D打印聚焦光路系统，可实现媲美注塑的组件质量

\|3D打印新闻\|	\|3D打印报价\|	\|3D打印程序\|	\|3D打印材料\|	\| 3D打印机 \|	\|3D打印创业\|	\|3D建模教程\|
\|3D打印资讯\|	\|3D扫描仪\|	\|3D打印方案\|	\|3D打印测评\|	\|3D打印服务\|	\|3D打印模型\|	\|3D打印百科\|