Pro zlepšení vašeho zážitku používáme soubory cookie.Pokračováním v procházení tohoto webu souhlasíte s naším používáním souborů cookie.Dodatečné informace.
V nedávném článku publikovaném v časopise Additive Manufacturing Letters vědci diskutují o procesu laserového tavení měděných kompozitů na bázi nerezové oceli 316L.
Výzkum: Syntéza kompozitů nerezová ocel-měď 316L tavením laserem.Obrazový kredit: Pedál na skladě / Shutterstock.com
Přestože přenos tepla v homogenní pevné látce je difúzní, teplo může procházet pevnou hmotou cestou nejmenšího odporu.U radiátorů z kovové pěny se pro zvýšení rychlosti přenosu tepla doporučuje použít anizotropii tepelné vodivosti a propustnosti.
Kromě toho se očekává, že anizotropní vedení tepla pomůže snížit parazitní ztráty způsobené axiálním vedením v kompaktních výměnících tepla.Ke změně tepelné vodivosti slitin a kovů byly použity různé metody.Žádný z těchto přístupů není vhodný pro rozšiřování strategií směrového řízení toku tepla v kovových součástech.
Metal Matrix Composites (MMC) se vyrábí z kulově mletých prášků pomocí technologie laserového tavení v práškovém loži (LPBF).Nedávno byla navržena nová hybridní metoda LPBF pro výrobu slitin ODS 304 SS dopováním prekurzorů oxidu yttria do vrstvy prášku 304 SS před laserovým zhušťováním pomocí piezoelektrické inkoustové technologie.Výhodou tohoto přístupu je možnost selektivně upravovat vlastnosti materiálu v různých oblastech vrstvy prášku, což umožňuje řídit vlastnosti materiálu v rámci pracovního objemu nástroje.
Schematické znázornění způsobu vyhřívaného lože pro (a) dodatečné zahřívání a (b) konverzi inkoustu.Obrazový kredit: Murray, JW et al.Dopisy o aditivní výrobě.
V této studii autoři použili Cu inkjet inkoust k demonstraci metody laserového tavení pro výrobu kompozitů s kovovou matricí s lepší tepelnou vodivostí než nerezová ocel 316L.Pro simulaci hybridní metody fúze inkjet-práškového lože byla prášková vrstva z nerezové oceli dotována měděnými prekurzorovými inkousty a byl použit nový zásobník pro kontrolu hladiny kyslíku během laserového zpracování.
Tým vytvořil kompozity z nerezové oceli 316L s mědí pomocí inkoustu pro inkoustový tisk v prostředí simulujícím laserovou slitinu v práškovém loži.Příprava chemických reaktorů pomocí nové techniky hybridního inkoustového tisku a LPBF, která využívá výhody směrového vedení tepla ke snížení celkové velikosti a hmotnosti reaktoru.Je demonstrována možnost vytváření kompozitních materiálů pomocí inkoustu pro inkoustové tiskárny.
Vědci se zaměřili na výběr prekurzorů Cu inkoustu a výrobní postup pro kompozitní testovací produkty pro stanovení hustoty materiálu, mikrotvrdosti, složení a tepelné difuzivity.Dva kandidátní inkousty byly vybrány na základě oxidační stability, nízkých nebo žádných přísad, kompatibility s inkoustovými tiskovými hlavami a minimálního zbytku po konverzi.
První inkousty CufAMP používají jako sůl mědi mravenčan měďnatý (Cuf).Vinyltrimethylmeďnatý hexafluoracetylacetonát (Cu(hfac)VTMS) je dalším prekurzorem inkoustu.Byl proveden pilotní experiment, aby se zjistilo, zda sušení a tepelný rozklad inkoustu vede k většímu znečištění mědí v důsledku přenosu chemických vedlejších produktů ve srovnání s konvenčním sušením a tepelným rozkladem.
Pomocí obou metod byly vyrobeny dva mikrokupony a jejich mikrostruktura byla porovnána pro stanovení efektu přepínací metody.Při zatížení 500 gf a době výdrže 15 s byla měřena Vickersova mikrotvrdost (HV) na průřezu tavné zóny dvou vzorků.
Schéma experimentálního uspořádání a opakování kroků procesu pro výrobu vzorků kompozitu 316L SS–Cu vyrobených metodou vyhřívaného lože.Obrazový kredit: Murray, JW et al.Dopisy o aditivní výrobě.
Bylo zjištěno, že tepelná vodivost kompozitu je o 187 % vyšší než u nerezové oceli 316L a mikrotvrdost je o 39 % nižší.Mikrostrukturální studie ukázaly, že snížením mezifázového praskání může zlepšit tepelnou vodivost a mechanické vlastnosti kompozitů.Pro směrový tok tepla uvnitř tepelného výměníku je nutné selektivně zvýšit tepelnou vodivost nerezové oceli 316L.Kompozit má efektivní tepelnou vodivost 41,0 W/mK, 2,9krát vyšší než u nerezové oceli 316L, a 39% snížení tvrdosti.
Ve srovnání s kovanou a žíhanou nerezovou ocelí 316L byla mikrotvrdost vzorku v nahřáté vrstvě 123 ± 59 HV, což je o 39 % nižší.Pórovitost výsledného kompozitu byla 12 %, což souvisí s přítomností dutin a trhlin na rozhraní mezi fázemi SS a Cu.
U vzorků po ohřevu a ohřívací vrstvy byla stanovena mikrotvrdost příčných řezů tavné zóny na 110 ± 61 HV a 123 ± 59 HV, což je o 45 % a 39 % nižší než 200 HV pro kované žíhané Nerezová ocel 316L.Kvůli velkému rozdílu v teplotě tavení Cu a nerezové oceli 316L, asi 315 °C, se ve vyrobených kompozitech vytvořily trhliny jako výsledek fluidizačního praskání způsobeného fluidizací Cu.
Snímek BSE (vlevo nahoře) a mapa prvků (Fe, Cu, O) po zahřátí vzorku, získané analýzou WDS.Obrazový kredit: Murray, JW et al.Dopisy o aditivní výrobě.
Na závěr tato studie demonstruje nový přístup k vytvoření kompozitů 316L SS-Cu s lepší tepelnou vodivostí než 316L SS pomocí stříkaného měděného inkoustu.Kompozit se vyrábí vložením inkoustu do přihrádky na rukavice a jeho přeměnou na měď, poté se na něj přidá prášek z nerezové oceli, poté se promíchá a vytvrdí v laserové svářečce.
Předběžné výsledky ukazují, že inkoust Cuf-AMP na bázi methanolu může degradovat na čistou měď bez tvorby oxidu mědi v prostředí podobném procesu LPBF.Metoda vyhřívaného lože pro nanášení a přeměnu inkoustu vytváří mikrostruktury s menším počtem dutin a nečistot než běžné postupy dodatečného zahřívání.
Autoři poznamenávají, že budoucí studie budou zkoumat způsoby, jak snížit velikost zrna a zlepšit tavení a míchání fází SS a Cu, stejně jako mechanické vlastnosti kompozitů.
Murray JW, Speidel A., Spierings A. a kol.Syntéza kompozitů nerezová ocel-měď 316L tavením laserem.Informační list aditivní výroby 100058 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000329
Zřeknutí se odpovědnosti: Názory vyjádřené zde jsou názory autora v soukromí a nemusí nutně odrážet názory AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, vlastníka a provozovatele této webové stránky.Toto vyloučení odpovědnosti je součástí podmínek používání této webové stránky.
Surbhi Jain je nezávislý technologický spisovatel se sídlem v Dillí v Indii.Má titul Ph.D.Má doktorát z fyziky na univerzitě v Dillí a podílel se na několika vědeckých, kulturních a sportovních aktivitách.Její akademické zázemí je ve výzkumu materiálové vědy se specializací na vývoj optických zařízení a senzorů.Má rozsáhlé zkušenosti s psaním obsahu, editací, experimentální analýzou dat a řízením projektů a na základě své výzkumné práce publikovala 7 výzkumných článků v indexovaných časopisech Scopus a podala 2 indické patenty.Miluje čtení, psaní, výzkum a technologie a ráda vaří, hraje, zahradničí a sportuje.
Džinismus, Surbhi.(25. května 2022).Laserové tavení umožňuje výrobu vyztužených nerezových a měděných kompozitů.AZ.Načteno 25. prosince 2022 z https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
Džinismus, Surbhi."Laserové tavení umožňuje výrobu vyztužených kompozitů z nerezové oceli a mědi."AZ.25. prosince 2022 .25. prosince 2022 .
Džinismus, Surbhi."Laserové tavení umožňuje výrobu vyztužených kompozitů z nerezové oceli a mědi."AZ.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.(K 25. prosinci 2022).
Džinismus, Surbhi.2022. Výroba vyztužených kompozitů nerez/měď tavením laserem.AZoM, přístup 25. prosince 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
V tomto rozhovoru AZoM hovoří s Bo Prestonem, zakladatelem Rainscreen Consulting, o STRONGIRT, ideálním systému pro podporu obkladů s kontinuální izolací (CI) a jeho aplikacích.
AZoM hovořil s Dr. Shenlongem Zhao a Dr. Bingwei Zhangem o jejich novém výzkumu zaměřeném na výrobu vysoce výkonných sodno-sírových baterií při pokojové teplotě jako alternativy k lithium-iontovým bateriím.
V novém rozhovoru pro AZoM mluvíme s Jeffem Scheinleinem z NIST v Boulderu v Coloradu o jeho výzkumu tvorby supravodivých obvodů se synaptickým chováním.Tento výzkum by mohl změnit způsob, jakým přistupujeme k umělé inteligenci a počítačům.
Prometheus od Admesy je kolorimetr ideální pro všechny typy bodových měření na displejích.
Tento stručný popis produktu poskytuje přehled ZEISS Sigma FE-SEM pro vysoce kvalitní zobrazování a pokročilou analytickou mikroskopii.
SB254 poskytuje vysoce výkonnou elektronovou litografii při ekonomické rychlosti.Může pracovat s různými složenými polovodičovými materiály.
Globální trh polovodičů vstoupil do vzrušujícího období.Poptávka po čipové technologii urychlila i zpomalila rozvoj tohoto odvětví a očekává se, že současný nedostatek čipů bude ještě nějakou dobu pokračovat.Současné trendy budou pravděpodobně utvářet budoucnost tohoto odvětví, protože to bude pokračovat
Hlavním rozdílem mezi bateriemi na bázi grafenu a polovodičovými bateriemi je složení elektrod.Ačkoli katody jsou často modifikovány, alotropy uhlíku mohou být také použity k výrobě anod.
V posledních letech byl internet věcí rychle implementován téměř ve všech oblastech, ale zvláště důležitý je v průmyslu elektrických vozidel.