Folosim cookie-uri pentru a vă îmbunătăți experiența.Continuând să navigați pe acest site, sunteți de acord cu utilizarea cookie-urilor.Informații suplimentare.
Într-un articol recent publicat în revista Additive Manufacturing Letters, cercetătorii discută despre procesul de topire cu laser pentru compozitele de cupru pe bază de oțel inoxidabil 316L.
Cercetare: Sinteza compozitelor oțel inoxidabil-cupru 316L prin topire cu laser.Credit imagine: Pedal în stoc / Shutterstock.com
Deși transferul de căldură într-un solid omogen este difuz, căldura poate călători printr-o masă solidă de-a lungul căii cu cea mai mică rezistență.În radiatoarele cu spumă metalică, se recomandă utilizarea anizotropiei conductivității termice și a permeabilității pentru a crește viteza de transfer de căldură.
În plus, conducția termică anizotropă este de așteptat să ajute la reducerea pierderilor parazitare cauzate de conducerea axială în schimbătoarele de căldură compacte.Au fost folosite diferite metode pentru a modifica conductibilitatea termică a aliajelor și metalelor.Niciuna dintre aceste abordări nu este potrivită pentru extinderea strategiilor de control direcțional pentru fluxul de căldură în componentele metalice.
Compozitele cu matrice metalică (MMC) sunt produse din pulberi măcinate cu bile folosind tehnologia de topire cu laser în pat de pulbere (LPBF).O nouă metodă hibridă LPBF a fost propusă recent pentru a fabrica aliaje ODS 304 SS prin doparea precursorilor de oxid de ytriu într-un strat de pulbere 304 SS înainte de densificarea cu laser folosind tehnologia piezoelectrică cu jet de cerneală.Avantajul acestei abordări este capacitatea de a regla selectiv proprietățile materialului în diferite zone ale stratului de pulbere, ceea ce vă permite să controlați proprietățile materialului în volumul de lucru al unealtei.
Reprezentare schematică a metodei cu pat încălzit pentru (a) post-încălzire și (b) conversie a cernelii.Credit imagine: Murray, JW et al.Scrisori despre fabricarea aditive.
În acest studiu, autorii au folosit cerneală cu jet de cerneală Cu pentru a demonstra o metodă de topire cu laser pentru producerea de compozite cu matrice metalică cu o conductivitate termică mai bună decât oțelul inoxidabil 316L.Pentru a simula o metodă hibridă de fuziune inkjet-pat de pulbere, un strat de pulbere din oțel inoxidabil a fost dopat cu cerneluri precursoare de cupru și a fost folosit un nou rezervor pentru a controla nivelurile de oxigen în timpul procesării cu laser.
Echipa a creat compozite din oțel inoxidabil 316L cu cupru folosind cerneală de cupru cu jet de cerneală într-un mediu care simulează aliajul laser într-un pat de pulbere.Pregătirea reactoarelor chimice utilizând o nouă tehnică hibridă cu jet de cerneală și LPBF care profită de conducerea termică direcțională pentru a reduce dimensiunea și greutatea totală a reactorului.Este demonstrată posibilitatea de a crea materiale compozite folosind cerneală cu jet de cerneală.
Cercetătorii s-au concentrat pe selecția precursorilor de cerneală Cu și pe procedura de fabricație a produselor de testare compozite pentru a determina densitatea materialului, microduritatea, compoziția și difuzivitatea termică.Două cerneluri candidate au fost selectate pe baza stabilității la oxidare, aditivi scăzuti sau lipsiți, compatibilitate cu capetele de imprimare cu jet de cerneală și reziduuri minime după conversie.
Primele cerneluri CufAMP folosesc formiat de cupru (Cuf) ca sare de cupru.Viniltrimetilcupru (II) hexafluoracetilacetonat (Cu(hfac)VTMS) este un alt precursor de cerneală.A fost efectuat un experiment pilot pentru a vedea dacă uscarea și descompunerea termică a cernelii au ca rezultat o contaminare mai mare cu cupru din cauza transportului de subproduse chimice în comparație cu uscarea convențională și descompunerea termică.
Folosind ambele metode, au fost realizate două microcupoane și microstructura lor comparată pentru a determina efectul metodei de comutare.La o sarcină de 500 gf și un timp de menținere de 15 s, microduritatea Vickers (HV) a fost măsurată la secțiunea transversală a zonei de fuziune a două probe.
Schema setării experimentale și a etapelor de proces repetate pentru fabricarea probelor compozite 316L SS-Cu fabricate folosind metoda patului încălzit.Credit imagine: Murray, JW et al.Scrisori despre fabricarea aditive.
S-a constatat că conductivitatea termică a compozitului este cu 187% mai mare decât cea a oțelului inoxidabil 316L, iar microduritatea este cu 39% mai mică.Studiile microstructurale au arătat că reducerea fisurilor interfațale poate îmbunătăți conductivitatea termică și proprietățile mecanice ale compozitelor.Pentru fluxul de căldură direcționat în interiorul schimbătorului de căldură, este necesară creșterea selectivă a conductibilității termice a oțelului inoxidabil 316L.Compozitul are o conductivitate termică eficientă de 41,0 W/mK, de 2,9 ori mai mare decât oțelul inoxidabil 316L și o reducere a durității cu 39%.
În comparație cu oțelul inoxidabil 316L forjat și recoapt, microduritatea probei din stratul încălzit a fost de 123 ± 59 HV, ceea ce este cu 39% mai mică.Porozitatea compozitului final a fost de 12%, ceea ce este asociat cu prezența cavităților și fisurilor la interfața dintre fazele SS și Cu.
Pentru probele după încălzire și stratul de încălzire, microduritatea secțiunilor transversale ale zonei de fuziune a fost determinată ca 110 ± 61 HV și, respectiv, 123 ± 59 HV, care este cu 45% și 39% mai mică decât 200 HV pentru recoacerea forjată. Oțel inoxidabil 316L.Datorită diferenței mari de temperatură de topire a Cu și a oțelului inoxidabil 316L, aproximativ 315°C, s-au format fisuri în compozitele fabricate ca urmare a fisurilor de fluidizare cauzate de fluidizarea Cu.
Imagine BSE (stânga sus) și harta elementelor (Fe, Cu, O) după încălzirea probei, obținute prin analiza WDS.Credit imagine: Murray, JW et al.Scrisori despre fabricarea aditive.
În concluzie, acest studiu demonstrează o nouă abordare pentru a crea compozite 316L SS-Cu cu o conductivitate termică mai bună decât 316L SS folosind cerneală de cupru pulverizată.Compozitul este realizat prin introducerea cernelii într-o cutie de mănuși și transformarea acesteia în cupru, apoi adăugarea de pulbere de oțel inoxidabil deasupra acestuia, apoi amestecarea și întărirea într-un sudor cu laser.
Rezultatele preliminare arată că cerneala Cuf-AMP pe bază de metanol se poate degrada la cupru pur fără a forma oxid de cupru într-un mediu similar cu procesul LPBF.Metoda cu pat încălzit pentru aplicarea și transformarea cernelii creează microstructuri cu mai puține goluri și impurități decât procedurile convenționale de post-încălzire.
Autorii notează că studiile viitoare vor explora modalități de a reduce dimensiunea granulelor și de a îmbunătăți topirea și amestecarea fazelor SS și Cu, precum și proprietățile mecanice ale compozitelor.
Murray JW, Speidel A., Spierings A. et al.Sinteza compozitelor oțel inoxidabil-cupru 316L prin topire cu laser.Fișa informativă de fabricație aditivă 100058 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000329
Disclaimer: Opiniile exprimate aici sunt cele ale autorului în mod privat și nu reflectă neapărat punctele de vedere ale AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, proprietarul și operatorul acestui site web.Această declinare a răspunderii face parte din termenii de utilizare ai acestui site web.
Surbhi Jain este un scriitor independent de tehnologie cu sediul în Delhi, India.Ea are un doctorat.Deține un doctorat în fizică la Universitatea din Delhi și a participat la mai multe activități științifice, culturale și sportive.Experiența ei academică este în cercetarea științei materialelor, cu o specializare în dezvoltarea de dispozitive optice și senzori.Ea are o experiență vastă în scrierea de conținut, editare, analiza experimentală a datelor și managementul proiectelor și a publicat 7 articole de cercetare în reviste indexate Scopus și a depus 2 brevete indiene pe baza muncii sale de cercetare.Este pasionată de citit, scris, cercetare și tehnologie și îi place să gătească, să se joace, să grădinărească și să facă sport.
Jainism, Surbhi.(25 mai 2022).Topirea cu laser permite producerea de compozite armate din oțel inoxidabil și cupru.AZ.Preluat la 25 decembrie 2022 de la https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
Jainism, Surbhi.„Topirea cu laser permite producerea de compozite armate din oțel inoxidabil și cupru.”AZ.25 decembrie 2022.25 decembrie 2022.
Jainism, Surbhi.„Topirea cu laser permite producerea de compozite armate din oțel inoxidabil și cupru.”AZ.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.(Din 25 decembrie 2022).
Jainism, Surbhi.2022. Producția de compozite armate din oțel inoxidabil/cupru prin topire cu laser.AZoM, accesat 25 decembrie 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
În acest interviu, AZoM discută cu Bo Preston, fondatorul Rainscreen Consulting, despre STRONGIRT, sistemul ideal de suport pentru placare cu izolație continuă (CI) și aplicațiile sale.
AZoM a vorbit cu Dr. Shenlong Zhao și Dr. Bingwei Zhang despre noile lor cercetări care vizează realizarea bateriilor de înaltă performanță cu sodiu-sulf la temperatura camerei ca alternativă la bateriile litiu-ion.
Într-un nou interviu cu AZoM, vorbim cu Jeff Scheinlein de la NIST din Boulder, Colorado, despre cercetările sale privind formarea circuitelor supraconductoare cu comportament sinaptic.Această cercetare ar putea schimba modul în care abordăm inteligența artificială și calculul.
Prometheus de la Admesy este un colorimetru ideal pentru toate tipurile de măsurători spot pe ecrane.
Această informație despre produs oferă o prezentare generală a ZEISS Sigma FE-SEM pentru imagini de înaltă calitate și microscopie analitică avansată.
SB254 oferă litografie cu fascicul de electroni de înaltă performanță la o viteză economică.Poate funcționa cu diferite materiale semiconductoare compuse.
Piața globală a semiconductorilor a intrat într-o perioadă interesantă.Cererea pentru tehnologia cipului a stimulat și întârziat dezvoltarea industriei, iar deficitul actual de cipuri este de așteptat să continue de ceva timp.Este posibil ca tendințele actuale să modeleze viitorul industriei pe măsură ce aceasta continuă
Principala diferență dintre bateriile pe bază de grafen și bateriile cu stare solidă este compoziția electrozilor.Deși catozii sunt adesea modificați, alotropii de carbon pot fi utilizați și pentru a face anozi.
În ultimii ani, Internetul lucrurilor a fost implementat rapid în aproape toate domeniile, dar este deosebit de important în industria vehiculelor electrice.