2013年SLM技術(shù)成型Fe基非晶合金的突破

2013年，Eckert課題組首次報(bào)道了可通過(guò)SLM技術(shù)成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的Fe基非晶合金。XRD結(jié)果揭示，3D打印的Fe基非晶合金中非晶含量極高，晶化現(xiàn)象不明顯。

通過(guò)優(yōu)化激光功率、掃描速率等參數(shù)，可獲得更為致密的塊體合金，致密度高達(dá)99.7%，且SLM成型樣品的軟磁性能與粉體的相當(dāng)。該工作首次證明了通過(guò)SLM成型方式制備大塊、復(fù)雜形狀的非晶合金的可行性。

國(guó)內(nèi)外后續(xù)研究進(jìn)展

隨后，國(guó)內(nèi)外多個(gè)課題組開(kāi)展了SLM制備塊體非晶合金的研究工作。到目前為止，F(xiàn)e - 基、Zr - 基、Al - 基、Ti - 基均被報(bào)道能通過(guò)SLM成形。

• Deng等人報(bào)道通過(guò)SLM成型可以得到完全非晶態(tài)的Ti基非晶合金，并展現(xiàn)了通過(guò)SLM可以便利地制備極為復(fù)雜的頭骨狀和手狀結(jié)構(gòu)。
• 華中科技大學(xué)柳林課題組細(xì)致地研究了SLM工藝、非晶合金結(jié)構(gòu)和性能之間的相互關(guān)系。
• 張誠(chéng)等人成功制備了非晶含量在90%以上的Zr CuFeAlAg非晶合金，并成型了網(wǎng)格狀髖關(guān)節(jié)，展示了3D打印Zr基非晶合金應(yīng)用為可植入生物材料的可能性。

SLM技術(shù)成型非晶合金的特點(diǎn)與問(wèn)題

SLM技術(shù)可成型結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜的非晶合金。然而，3D打印非晶合金的力學(xué)性能卻并不盡如人意。

• 消除打印件中的缺陷和提高非晶含量方面有可能提高打印件的力學(xué)性能，這方面的工作還在進(jìn)展中。
• 另外，以兩種或兩種以上的混合粉末為原料，可以制備得到非晶合金復(fù)合材料，有可能提高打印件的力學(xué)性能。

SLM成型非晶合金功能性能研究現(xiàn)狀

盡管非晶合金具有良好的功能性能，但對(duì)SLM成型非晶合金的功能性能關(guān)注相對(duì)較少。

其中，高級(jí)氧化法能十分高效安全地氧化降解、礦化幾乎所有種類的染料廢水，且價(jià)格相對(duì)低廉，得到了廣泛的關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)非晶合金是一類良好的高級(jí)氧化法催化劑。

然而目前使用的這些非晶合金催化劑大多都是微米粉末狀或條帶狀的，其比表面積小(約0.010 m2/g )，制約了非晶合金催化劑性能的進(jìn)一步提升。

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