Ние използваме бисквитки, за да подобрим вашето изживяване.Продължавайки да разглеждате този сайт, вие се съгласявате с използването на бисквитки.Допълнителна информация.
В скорошна статия, публикувана в списанието Additive Manufacturing Letters, изследователите обсъждат процеса на лазерно топене на медни композити на базата на неръждаема стомана 316L.
Изследване: Синтез на композити от неръждаема стомана 316L и мед чрез лазерно топене.Кредит за изображение: Педал на склад / Shutterstock.com
Въпреки че преносът на топлина в хомогенно твърдо вещество е дифузен, топлината може да преминава през твърда маса по пътя на най-малкото съпротивление.В радиаторите от метална пяна се препоръчва използването на анизотропия на топлопроводимостта и пропускливостта, за да се увеличи скоростта на топлообмен.
Освен това се очаква анизотропната топлопроводимост да помогне за намаляване на паразитните загуби, причинени от аксиалната проводимост в компактните топлообменници.Използвани са различни методи за промяна на топлопроводимостта на сплави и метали.Нито един от тези подходи не е подходящ за мащабиране на стратегии за насочен контрол на топлинния поток в метални компоненти.
Композитите с метална матрица (MMC) се произвеждат от прахове, смлени с топка, като се използва технология за лазерно топене в прахов слой (LPBF).Наскоро беше предложен нов хибриден LPBF метод за производство на ODS 304 SS сплави чрез допиране на прекурсори на итриев оксид в слой от 304 SS прах преди лазерно уплътняване с помощта на пиезоелектрична мастиленоструйна технология.Предимството на този подход е възможността за селективно регулиране на свойствата на материала в различни области на праховия слой, което ви позволява да контролирате свойствата на материала в рамките на работния обем на инструмента.
Схематично представяне на метода с нагрят слой за (а) последващо нагряване и (б) преобразуване на мастило.Кредит на изображението: Murray, JW et al.Писма за адитивното производство.
В това изследване авторите са използвали Cu мастиленоструйно мастило, за да демонстрират метод на лазерно топене за производство на композитни материали с метална матрица с по-добра топлопроводимост от неръждаема стомана 316L.За да се симулира хибриден метод за сливане на мастилено-струен прах, прахов слой от неръждаема стомана беше легиран с медни прекурсорни мастила и беше използван нов резервоар за контролиране на нивата на кислород по време на лазерна обработка.
Екипът създаде композити от неръждаема стомана 316L с мед, използвайки мастиленоструйно медно мастило в среда, симулираща лазерна сплав в прахообразно легло.Подготовка на химически реактори с помощта на нова хибридна мастиленоструйна и LPBF техника, която се възползва от насочената топлинна проводимост за намаляване на общия размер и тегло на реактора.Демонстрира се възможността за създаване на композитни материали с мастилено-струйно мастило.
Изследователите се съсредоточиха върху избора на предшественици на медно мастило и производствената процедура за композитни тестови продукти за определяне на плътността на материала, микротвърдостта, състава и коефициента на топлинна дифузия.Бяха избрани две мастила-кандидати въз основа на устойчивост на окисление, ниско съдържание или никакви добавки, съвместимост с мастиленоструйни печатащи глави и минимален остатък след преобразуване.
Първите мастила CufAMP използват меден формиат (Cuf) като медна сол.Винилтриметилмед(II) хексафлуороацетилацетонат (Cu(hfac)VTMS) е друг прекурсор на мастило.Беше проведен пилотен експеримент, за да се види дали изсушаването и термичното разлагане на мастилото води до повече замърсяване с мед поради пренасяне на странични химически продукти в сравнение с конвенционалното сушене и термично разлагане.
Използвайки двата метода, бяха направени два микрокупона и тяхната микроструктура беше сравнена, за да се определи ефектът от метода на превключване.При натоварване от 500 gf и време на задържане от 15 s, микротвърдостта на Vickers (HV) беше измерена в напречното сечение на зоната на топене на две проби.
Схема на експерименталната настройка и стъпките на процеса, повторени за изработване на композитни проби 316L SS–Cu, произведени чрез метода на нагрятия слой.Кредит на изображението: Murray, JW et al.Писма за адитивното производство.
Установено е, че топлопроводимостта на композита е с 187% по-висока от тази на неръждаемата стомана 316L, а микротвърдостта е с 39% по-ниска.Микроструктурните изследвания показват, че намаляването на междинните пукнатини може да подобри топлопроводимостта и механичните свойства на композитите.За насочен топлинен поток вътре в топлообменника е необходимо селективно да се увеличи топлопроводимостта на неръждаемата стомана 316L.Композитът има ефективна топлопроводимост от 41,0 W/mK, 2,9 пъти по-голяма от тази на неръждаема стомана 316L и 39% намаление на твърдостта.
В сравнение с кована и отгрята неръждаема стомана 316L, микротвърдостта на пробата в нагрятия слой е 123 ± 59 HV, което е с 39% по-ниско.Порьозността на крайния композит е 12%, което се свързва с наличието на кухини и пукнатини на границата между SS и Cu фазите.
За пробите след нагряване и нагревателния слой, микротвърдостта на напречните сечения на зоната на топене беше определена съответно като 110 ± 61 HV и 123 ± 59 HV, което е с 45% и 39% по-ниско от 200 HV за ковано-отгрят 316L неръждаема стомана.Поради голямата разлика в температурата на топене на Cu и неръждаема стомана 316L, около 315°C, се образуват пукнатини в произведените композити в резултат на флуидизационно напукване, причинено от флуидизацията на Cu.
BSE изображение (горе вляво) и карта на елементи (Fe, Cu, O) след нагряване на пробата, получени чрез WDS анализ.Кредит на изображението: Murray, JW et al.Писма за адитивното производство.
В заключение, това проучване демонстрира нов подход за създаване на 316L SS-Cu композити с по-добра топлопроводимост от 316L SS, като се използва медно мастило със спрей.Композитът се прави чрез поставяне на мастило в жабка и превръщането му в мед, след което върху него се добавя прах от неръждаема стомана, след което се смесва и втвърдява в лазерен заваръчен апарат.
Предварителните резултати показват, че базираното на метанол Cuf-AMP мастило може да се разгради до чиста мед без образуване на меден оксид в среда, подобна на процеса LPBF.Методът с нагрят слой за нанасяне и преобразуване на мастило създава микроструктури с по-малко кухини и примеси в сравнение с конвенционалните процедури след нагряване.
Авторите отбелязват, че бъдещите проучвания ще изследват начини за намаляване на размера на зърната и подобряване на топенето и смесването на SS и Cu фазите, както и механичните свойства на композитите.
Murray JW, Speidel A., Spierings A. et al.Синтез на композити от неръждаема стомана 316L и мед чрез лазерно топене.Информационен лист за производство на добавки 100058 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000329
Отказ от отговорност: Мненията, изразени тук, са тези на автора и не отразяват непременно възгледите на AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, собственик и оператор на този уебсайт.Този отказ от отговорност е част от условията за използване на този уебсайт.
Surbhi Jain е технологичен писател на свободна практика, базиран в Делхи, Индия.Тя има докторска степен.Има докторска степен по физика от университета в Делхи и е участвал в няколко научни, културни и спортни дейности.Нейният академичен опит е в областта на науката за материалите със специализация в разработването на оптични устройства и сензори.Тя има богат опит в писането на съдържание, редактирането, анализирането на експериментални данни и управлението на проекти и е публикувала 7 научни статии в индексирани списания на Scopus и е подала 2 индийски патента въз основа на изследователската си работа.Тя е запалена по четенето, писането, изследванията и технологиите и се радва на готвене, игри, градинарство и спорт.
Джайнизъм, Сурбхи.(25 май 2022 г.).Лазерното топене позволява производството на подсилени композити от неръждаема стомана и мед.AZ.Извлечено на 25 декември 2022 г. от https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
Джайнизъм, Сурбхи.„Лазерното топене позволява производството на подсилени композити от неръждаема стомана и мед.“AZ.25 декември 2022 г.25 декември 2022 г.
Джайнизъм, Сурбхи.„Лазерното топене позволява производството на подсилени композити от неръждаема стомана и мед.“AZ.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.(Към 25 декември 2022 г.).
Джайнизъм, Сурбхи.2022. Производство на подсилени композити от неръждаема стомана/мед чрез лазерно топене.AZoM, посетен на 25 декември 2022 г., https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
В това интервю AZoM разговаря с Бо Престън, основател на Rainscreen Consulting, за STRONGIRT, идеалната поддържаща система за облицовка с непрекъсната изолация (CI) и нейните приложения.
AZoM разговаря с д-р Shenlong Zhao и д-р Bingwei Zhang за тяхното ново изследване, насочено към създаване на високопроизводителни натриево-серни батерии при стайна температура като алтернатива на литиево-йонните батерии.
В ново интервю с AZoM разговаряме с Джеф Шайнлайн от NIST в Боулдър, Колорадо за неговото изследване на формирането на свръхпроводящи вериги със синаптично поведение.Това изследване може да промени начина, по който подхождаме към изкуствения интелект и компютрите.
Prometheus от Admesy е колориметър, идеален за всички видове точкови измервания на дисплеи.
Това кратко описание на продукта предоставя общ преглед на ZEISS Sigma FE-SEM за висококачествени изображения и усъвършенствана аналитична микроскопия.
SB254 осигурява високопроизводителна електронно-лъчева литография при икономична скорост.Може да работи с различни съставни полупроводникови материали.
Световният пазар на полупроводници навлезе във вълнуващ период.Търсенето на чипове технология едновременно стимулира и забавя развитието на индустрията и се очаква настоящият недостиг на чипове да продължи известно време.Сегашните тенденции вероятно ще оформят бъдещето на индустрията, докато това продължава
Основната разлика между базираните на графен батерии и твърдотелните батерии е съставът на електродите.Въпреки че катодите често се модифицират, алотропите на въглерода също могат да се използват за направата на аноди.
През последните години Интернет на нещата се внедрява бързо в почти всички области, но е особено важен в индустрията за електрически превозни средства.