金屬3D打印技術及其專用粉末的研究進展(7)
時間：2017-02-11 22:19 來源：南極熊 作者：中國3D打印網 閱讀：次
4.3 高溫合金
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應力環境下長期工 作的一類金屬材料。其具有較高的高溫強度、良好的抗熱腐蝕和抗氧化性能以及良好的塑性和韌性。目前按合金基體種類大致可分為鐵基、鎳基和鈷基合金3類。高溫合金主要用于高性能發動機，在現代先進的航空發動機中，高溫合金材料的使用量占發動機總質量的40％～60％。現代高性能航空發動機的發展對高溫合金的使用溫度和性能的要求越來越高。傳統的鑄錠冶金工藝冷卻速度慢，鑄錠中某些元素和第二相偏析嚴重，熱加工性能差，組織不均勻，性能不穩定。而3D打印技術在高溫合金成形中成為解決技術瓶頸的新方法。美國航空航天局聲稱，在2014年8月22日進行的高溫點火試驗中，通過3D打印技術制造的火箭發動機噴嘴產生了創紀錄的9t推力。
4.4 鎂合金
鎂合金作為最輕的結構合金，由于其特殊的高強度和阻尼性能，在諸多應用領域鎂合金具有替代鋼和鋁合金的可能。例如鎂合金在汽車以及航空器組件方面的輕量化應用，可降低燃料使用量和廢氣排放。鎂合金具有原位降解性并且其楊氏模量低，強度接近人骨，優異的生物相容性，在外科植入方面比傳統合金更有應用前景。
3D打印技術自20世紀90年代出現以來，從一開始高分子材料的打印逐漸聚焦到金屬粉末的打印，一大批新技術、新設備和新材料被開發應用。當前，信息技術創新步伐不斷推進，工業生產正步入智能化、數字化的新階段。2014年德國提出“工業4.0”發展計劃，勢必引起工業領域顛覆性的改變與創新，而3D打印技術將是工業智能化發展的強大推力。金屬粉末3D 打印技術目前已取得了一定成果，但材料瓶頸勢必影響3D打印技術的推廣，3D打印技術對材料提出了更高的要求．現適用于工業用3D打印的金屬材料種類繁多，但是只有專用的粉末材料才能滿足工業生產要求。
3D 打印金屬材料的發展方向主要有3個方面：一是如何在現有使用材料的基礎上加強材料結構和屬性之間的關系研究，根據材料的性質進一步優化工藝參數，增加打印速度，降低孔隙率和氧含量，改善表面質量；
二是研發新材料 使其適用于3D打印，如開發耐腐蝕、耐高溫和綜合力學性能優異的新材料；
三是修訂并完善3D打印粉體材料技術標準體系，實現金屬材料打印技術標準的制度化和常態化。
部分文章來源：金屬3D打印技術及其專用粉末的研究進展（上海大學材料科學與工程學院）
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