Группа ученых из университетов Китая и Сингапура разработала уникальный сплав, сочетающий прочность и гибкость, с помощью технологии 3D-печати. Этот материал, названный NTZO, состоит из ниобия, титана и циркония с добавлением кислорода и был создан методом лазерного спекания порошка (L-PBF). Благодаря быстрой термообработке в процессе печати сплав получает свойства, которые делают его подходящим для работы в самых сложных условиях, таких как аэрокосмос и медицина.
Новые сплавы на основе тугоплавких металлов обычно прочны, но недостаточно гибки, что ограничивает их применение. Однако в процессе 3D-печати учёные добавили в состав немного кислорода, что позволило улучшить и прочность, и пластичность материала. Это важное сочетание характеристик особенно ценно для материалов, которые должны выдерживать значительные нагрузки без разрушения.
Метод 3D-печати, использованный для создания NTZO, способствует образованию особой микроструктуры, где зерна металла расположены случайным образом и улучшают механические свойства сплава. Такой подход даёт исследователям возможность точно контролировать структуру материала, что открывает новые перспективы в обработке металлов.
Результаты этой работы могут найти применение в производстве деталей для аэрокосмической отрасли, медицинских имплантатов и других изделий, где важны высокая прочность и устойчивость к экстремальным условиям. В будущем исследователи планируют продолжить изучение воздействия термоциклов на свойства сплава, чтобы улучшить технологию создания таких материалов и расширить их применение в инженерии.
Yaqiong An, Jun Ding at Xi’an Jiaotong University