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新型鈦合金成本降低33%,皇家墨爾本理工大學開發(fā)

魔猴君  科技前沿   3小時前

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 2025年8月7日,皇家墨爾本理工大學(RMIT University)研發(fā)的新型鈦合金有望降低成本、提升強度,并為3D打印技術帶來變革。澳大利亞皇家墨爾本理工大學的研究人員開發(fā)出一種適用于3D打印的新型鈦材料,其成本比目前廣泛使用的鈦合金低約33%。

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替代昂貴釩元素
     研究人員用更便宜且更容易獲取的替代元素,取代了原鈦合金中價格高昂的釩。他們的新方法已在《Nature Communications》上發(fā)表,皇家墨爾本理工大學已提交臨時專利,團隊同時正在探索這種合金在航空航天、醫(yī)療設備等領域的商業(yè)應用可能性。

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研究的第一作者、皇家墨爾本理工大學增材制造中心(RCAM)的博士生Ryan Brooke表示,與傳統(tǒng)3D打印鈦合金(Ti-6Al-4V)相比,這種新型合金的強度和性能均有提升。

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△Ryan Brooke、Mark Easton 頓教授與Dong Qiu博士在皇家墨爾本理工大學增材制造中心


       Ryan Brooke近期獲得了皇家墨爾本理工大學的研究轉化獎學金,專注于推動這項技術向商業(yè)化應用發(fā)展。他指出,3D打印鈦合金領域正亟待突破性進展。“3D打印能實現(xiàn)更快、更少浪費、更具定制性的生產,但我們仍在依賴Ti-6Al-4V這類傳統(tǒng)合金,未能充分發(fā)揮3D打印的潛力。這就好比我們造出了飛機,卻還只是把它當汽車在街道上開?!彼f。“新型鈦合金及其他合金將讓我們真正突破3D打印的極限,而我們研究中提出的新型合金設計框架,正是朝著這個方向邁出的重要一步。”


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更便宜的3D打印鈦材料
      通過這種設計框架,金屬的打印效果更均勻,避免了部分3D打印合金中可能出現(xiàn)的柱狀微觀結構——這類結構會導致材料機械性能不均?!巴ㄟ^研發(fā)出更具成本效益的配方,同時避免這種柱狀微觀結構,我們解決了阻礙3D打印廣泛應用的兩個關鍵難題?!辈剪斂苏f。他近期完成了澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織(CSIRO)ON Prime項目的市場驗證工作,與航空航天、汽車和醫(yī)療科技行業(yè)的代表探討了他們的需求。

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市場反饋與下一步計劃
     “我從終端用戶那里清晰地了解到,要讓新型合金進入市場,其優(yōu)勢不能只是小幅漸進式提升,而必須是跨越式進步——這正是我們在這項研究中實現(xiàn)的。”他說?!拔覀儾粌H成功生產出具有均勻晶粒結構的鈦合金,還降低了成本,同時提升了其強度和延展性?!?/span>

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       研究的通訊作者Mark Easton頓教授表示,增材制造中心正專注于建立新的合作關系,以進一步開發(fā)這項技術。“我們對這種新型合金的前景非常期待,但它的成功需要供應鏈各方的共同努力。因此,我們正在尋找合作伙伴,為下一階段的開發(fā)提供指導。”他說。樣品的生產和測試是在皇家墨爾本理工大學尖端的先進制造園區(qū)完成的。

DOI:10.1038/s41467-025-60162-0

來源:南極熊

   
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