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麻省理工开发超高强3D打印铝合金 强度达传统铝材5倍

2025-10-10 13:29:34 来源:科技日报
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简介:美国麻省理工学院研究团队近日在《先进材料》期刊发表重要研究成果,成功开发出一种新型3D打印铝合金。该合金不仅耐高温性能出色,其强度更是传统铸造铝合金的5倍,相比未经机器学习优化的合金提升了50%。这一突破为航空航天、汽车制造等领域提供了更轻、更强的新材料选择。相关研究成果发表于新一期《先进材料》杂志。
美国麻省理工学院研究团队近日在《先进材料》期刊发表重要研究成果,成功开发出一种新型3D打印合金。该合金不仅耐高温性能出色,其强度更是传统铸造铝合金的5倍,相比未经机器学习优化的合金提升了50%。这一突破为航空航天、汽车制造等领域提供了更轻、更强的新材料选择。相关研究成果发表于新一期《先进材料》杂志。

新型3D打印铝合金的微观结构中分布着更多细小沉淀物,强度远超传统铝材。图片来源:《先进材料》

技术创新:AI加速材料研发

研究团队采用模拟计算与机器学习相结合的全新研发模式,大幅提升了材料筛选效率。传统方法需要对上百万种材料组合进行模拟测试,而借助AI技术,团队仅评估40种成分就精准锁定了最优配方。经实际验证,新合金的打印测试结果与计算机预测高度吻合。

性能突破:微观结构带来卓越表现

扫描电镜显示,这种新型铝合金的微观结构中分布着大量纳米级沉淀物,使其在400℃高温环境下仍能保持结构稳定性。这一特性使其具备替代现有钛合金部件的潜力,而铝合金的重量较钛合金轻50%以上,成本仅为其十分之一。

应用前景广阔

该材料特别适合制造对重量和强度要求苛刻的部件:

航空航天:可替代喷气发动机风扇叶片;

汽车工业:轻量化零部件及冷却系统;

电子设备:数据中心高效散热部件;

工业领域:高端真空泵等特种设备;

研究团队指出,3D打印技术赋予该材料更大的设计自由度,能够实现传统工艺无法加工的复杂结构,在提升性能的同时显著减少材料浪费。这一突破不仅展示了AI在材料科学中的巨大潜力,更为制造业节能减排提供了新的解决方案。
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