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美国研究人员发现罕见晶体形状 可提高3D打印金属的强度

2025-04-11 11:23 来源: 盖世汽车

盖世汽车讯 据外媒报道,美国国家标准和技术研究所(NIST)研究人员通过电子显微镜在铝合金中发现准晶体,并且这些准晶体使合金变得更强劲。相关研究发表在期刊《Alloys and Compounds》上。

美国研究人员发现罕见晶体形状 可提高3D打印金属的强度

(图片来源:NIST)

当时,材料研究工程师Andrew Iams从原子尺度检测新型铝合金的切片,以寻找其高强度的源头。Iams发现,这些原子以非常极其罕见的模式排列。他表示:“我觉得自己看到的可能是一个准晶体。”

这种合金是通过3D金属打印(制造金属部件的新方法)在极端条件下形成的。从原子尺度来了解这种铝,有助于开发全新类别的3D打印部件,例如飞机组件、热交换器和汽车底盘。这还为研究新型铝合金开辟了道路,以利用准晶体来提升强度。

准晶体与普通晶体类似,但存在一些关键性区别

传统晶体是指由原子或分子有规则性重复排列而构成的各种固体。例如,食盐就是一种常见的晶体。盐原子结合成立方体结构,再组合形成更大的立方体,甚至达到肉眼可见的程度。

原子在形成重复晶体结构时仅有230种可能排列方式,但准晶体不适合其中任何一种。它们具有独特的形态,可以形成一种能填满空间但永不重复的图案。

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