В НИЯУ МИФИ и Сколтехе изучили 3D-печать аморфными сплавами

Исследователи из Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» и Сколковского института науки и технологий научились печатать на 3D-принтере образцы из аморфных сплавов циркония.

Аморфные металлические сплавы, также называемые металлическими стеклами, имеют не кристаллическую, а разупорядоченную, аморфную структуру, образуемую при быстром охлаждении расплава до твердой фазы. Аморфные сплавы отличаются повышенной коррозионной стойкостью, твердостью, упругостью, а также изотропностью: физико-механические свойства постоянны и одинаковы во всех направлениях. Подобную аморфную структуру имеют, например, оконные стекла. Ученые НИЯУ МИФИ и Сколтеха получили такую структуру в сплавах циркония, сообщает портал «Научная Россия».

Существуют разные способы получения аморфных металлов, в том числе ионное облучение, твердофазная реакция, уже упомянутое охлаждение на сверхвысоких скоростях, и другие. Проведя ряд предварительных исследований, ученые НИЯУ МИФИ поняли, что наиболее перспективной технологией создания объемных аморфных сплавов на основе циркония является 3D-печать методом селективного лазерного сплавления металлопорошковых композиций (SLM). С реализацией проекта помогли специалисты в области аддитивных технологий из Сколтеха.

В качестве расходного материала для 3D-печати использован высококачественный металлический порошок на основе сплавов циркония. Технологию его изготовления ученые НИЯУ МИФИ разработали совместно с коллегами из Института металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова. Главная сложность в получении аморфных металлов ― метастабильная неравновесная структура, способствующая переходу в кристаллическое состояние при нагревании. Несмотря на то что диапазон рабочих температур ограничен (аморфные сплавы на основе циркония начинают кристаллизоваться при 350°С), ученым удалось напечатать ряд образцов. В будущем специалисты планируют отработать технологию получения биосовместимых и композиционных материалов на основе аморфных сплавов.

«Аморфные металлические сплавы уже умеют получать за рубежом, в России же такая технология была реализована впервые. В будущем изделия из аморфных металлов на основе циркония могут найти свое применение в медицине, например для изготовления незатупляющихся скальпелей, в спортивном деле, в области электроники, и не только. Пока мы не видим массового применения аморфных сплавов, но я думаю, что это не исключено, ведь сейчас, в том числе благодаря нашей новой технологии, впервые появилась возможность получать толстостенные образцы больших размеров», — прокомментировал доцент кафедры физических проблем материаловедения НИЯУ МИФИ Алексей Сучков.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.