El material ceràmic superfort imprès en 3D pot suportar temperatures de 1700 graus

Jan 26, 2024 Deixa un missatge

El lloc web oficial del Laboratori HRL dels Estats Units va informar que els investigadors del laboratori han fet un gran avenç en el camp de la tecnologia d'impressió 3D. Han desenvolupat una nova tecnologia que utilitza la impressió 3D per produir materials ceràmics súper forts que no només poden tenir formes complexes, sinó que també suporten altes temperatures de més de 1.700 graus centígrads, que s'espera que tinguin un paper en el sector aeroespacial i micro- camps electromecànics en el futur.

 

Les ceràmiques tenen moltes propietats útils, com ara una gran resistència, una gran duresa i resistència a la corrosió i al desgast, però també tenen un "taló d'Aquil·les": no es poden fer fàcilment en formes complexes. La tecnologia d'impressió 3D pot fer que la ceràmica tingui formes complexes, però el punt de fusió extremadament alt de la ceràmica limita l'ús d'aquest mètode. Actualment, diverses tecnologies d'impressió 3D de ceràmica no només són ineficients, sinó que també els productes impresos sovint tenen esquerdes. Però ara, gràcies a un sofisticat procés de prototipat ràpid de fotopolimerització, els investigadors de HRL Lab tenen peces ceràmiques compactes i resistents a altes temperatures impreses en 3D amb diverses formes.

 

En el nou estudi, l'enginyer químic Zack Ecker i el químic Chao-yin Zhou van crear una formulació de resina de silici, nitrogen i oxigen que es va endurir quan s'exposava a un feix de llum ultraviolada dins d'una impressora 3D. La resina, coneguda com a precursor de ceràmica, es pot imprimir en 3D en parts de diverses formes i mides, i el material imprès es transforma en una ceràmica d'alta resistència i totalment densa quan es sobreescalfa.

 

Segons Tobias Scheidler, científic de materials del laboratori HRL, el nou mètode és de 100 a 1, 000 vegades més eficient que les tècniques anteriors d'impressió de ceràmica en 3D i 10 vegades més fort que materials similars.

 

Els investigadors creuen que aquesta ceràmica súper forta i resistent a altes temperatures es podria utilitzar en la fabricació de peces grans en motors a reacció i avions ultrasupersònics, així com en components complexos en sistemes microelectromecànics, com petits sensors, i molts altres camps.