据俄罗斯卫星通讯社sputniknews报道，国立研究型技术大学MISIS（NUST MISIS）的科学家们改进了铝3D打印技术，使产品的硬度提高了1.5倍。他们为铝粉研发出一种纳米碳添加剂，它将改善打印的航空复合材料的质量。研究结果发表在Composites Communications期刊上。

 

　　目前铝3D打印的主要应用领域是为航空航天工业打造高科技零件。打印出来的构件即使存在最细微的缺陷，也会对所制造的设备的安全性产生重大影响。据NUST MISIS的科学家们介绍，此类缺陷的主要风险是材料的高孔隙率，其原因之一是原始铝粉的质量。为了确保打印产品的微观结构均匀且致密，NUST MISIS的科学家们建议在铝粉中添加碳纳米纤维。使用这种改性添加剂可以确保材料的低孔隙率，并使其硬度提高1.5倍。

 

　　NUST MISIS的教授亚历山大· 格罗莫夫说 ：” 可以通过向主基质中引入其它成分来改变铝粉的化学组成和相组成，从而改善用于3D打印的粉末的性能。特别是，碳纳米纤维具有高导热性，有助于在产品合成过程中，在选择性激光熔化阶段最小化印刷层之间的温度梯度。因此，材料微观结构的不均匀性几乎可以完全消除。”
 

 

© 照片 : MISIS/SERGEY GNUSKOV

俄罗斯改进了航空复合材料的3D打印技术
 

　　研究团队开发的纳米碳添加剂合成技术包括化学沉积、超声波处理和红外线热处理等方法。

 

　　所使用的碳纳米纤维是加工油田伴生气的副产品。在其催化分解过程中，碳以纳米纤维的形式积聚在催化剂分散的金属颗粒上。科学家们还指出，通常伴生气在油气田“放空燃烧”，对环境造成危害，因此使用这种新方法具有重要的环保意义。

 

　　该项研究是与俄科院西伯利亚分院催化研究所的专家们共同完成的。今后，研究团队计划确定新复合粉末选择性激光熔化的最佳条件，以及开发合成产品的后处理和将其用于工业的技术。