Usamos cookies para mellorar a túa experiencia.Ao continuar navegando neste sitio, aceptas o noso uso de cookies.Información adicional.
Nun artigo recente publicado na revista Additive Manufacturing Letters, os investigadores discuten o proceso de fusión con láser dos compostos de cobre baseados en aceiro inoxidable 316L.
Investigación: Síntese de compostos de aceiro inoxidable-cobre 316L por fusión láser.Crédito da imaxe: Pedal en stock / Shutterstock.com
Aínda que a transferencia de calor dentro dun sólido homoxéneo é difusa, a calor pode viaxar a través dunha masa sólida polo camiño de menor resistencia.Nos radiadores de escuma metálica, recoméndase utilizar a anisotropía de condutividade térmica e permeabilidade para aumentar a taxa de transferencia de calor.
Ademais, espérase que a condución térmica anisotrópica axude a reducir as perdas parasitarias causadas pola condución axial nos intercambiadores de calor compactos.Utilizáronse varios métodos para cambiar a condutividade térmica de aliaxes e metais.Ningún destes enfoques é axeitado para ampliar as estratexias de control direccional para o fluxo de calor en compoñentes metálicos.
Os compostos de matriz metálica (MMC) prodúcense a partir de po moídos con bolas mediante a tecnoloxía de fusión láser en leito de po (LPBF).Recentemente propúxose un novo método híbrido LPBF para fabricar aliaxes ODS 304 SS dopando precursores de óxido de itrio nunha capa de po 304 SS antes da densificación con láser mediante tecnoloxía de inxección de tinta piezoeléctrica.A vantaxe deste enfoque é a capacidade de axustar selectivamente as propiedades do material en diferentes áreas da capa de po, o que lle permite controlar as propiedades do material dentro do volume de traballo da ferramenta.
Representación esquemática do método de leito quente para (a) post-quecemento e (b) conversión de tinta.Crédito da imaxe: Murray, JW et al.Cartas sobre fabricación aditiva.
Neste estudo, os autores utilizaron tinta de inxección de tinta Cu para demostrar un método de fusión con láser para producir compostos de matriz metálica cunha mellor condutividade térmica que o aceiro inoxidable 316L.Para simular un método híbrido de fusión de leito de inxección de tinta e po, dopouse unha capa de po de aceiro inoxidable con tintas precursoras de cobre e utilizouse un novo depósito para controlar os niveis de osíxeno durante o procesamento con láser.
O equipo creou compostos de aceiro inoxidable 316L con cobre usando tinta de cobre de inxección de tinta nun ambiente que simulaba a aliaxe láser nun leito de po.Preparación de reactores químicos mediante unha nova técnica híbrida de inxección de tinta e LPBF que aproveita a condución térmica direccional para reducir o tamaño e o peso global do reactor.Demostrase a posibilidade de crear materiais compostos mediante tinta de inxección de tinta.
Os investigadores centráronse na selección de precursores de tinta Cu e no procedemento de fabricación de produtos de proba de compostos para determinar a densidade do material, a microdureza, a composición e a difusividade térmica.Seleccionáronse dúas tintas candidatas en función da estabilidade á oxidación, aditivos baixos ou nulos, compatibilidade con cabezales de impresión de inxección de tinta e residuos mínimos despois da conversión.
As primeiras tintas CufAMP usan formiato de cobre (Cuf) como sal de cobre.O hexafluoroacetilacetonato de viniltrimetilcobre(II) (Cu(hfac)VTMS) é outro precursor da tinta.Realizouse un experimento piloto para ver se o secado e a descomposición térmica da tinta producen máis contaminación por cobre debido ao arrastre de subprodutos químicos en comparación co secado e a descomposición térmica convencionais.
Usando ambos os métodos, realizáronse dous microcupóns e comparouse a súa microestrutura para determinar o efecto do método de conmutación.Cunha carga de 500 gf e un tempo de retención de 15 s, mediuse a microdureza de Vickers (HV) na sección transversal da zona de fusión de dúas mostras.
Esquema da configuración experimental e dos pasos do proceso repetidos para a fabricación de mostras compostas de 316L SS-Cu fabricadas mediante o método de leito quente.Crédito da imaxe: Murray, JW et al.Cartas sobre fabricación aditiva.
Descubriuse que a condutividade térmica do composto é un 187% maior que a do aceiro inoxidable 316L e que a microdureza é un 39% máis baixa.Os estudos microestruturais demostraron que a redución da rachadura interfacial pode mellorar a condutividade térmica e as propiedades mecánicas dos compostos.Para o fluxo de calor direccional dentro do intercambiador de calor, é necesario aumentar selectivamente a condutividade térmica do aceiro inoxidable 316L.O composto ten unha condutividade térmica efectiva de 41,0 W/mK, 2,9 veces a do aceiro inoxidable 316L e unha redución da dureza do 39%.
En comparación co aceiro inoxidable 316L forxado e recocido, a microdureza da mostra na capa quente foi de 123 ± 59 HV, o que é un 39 % inferior.A porosidade do composto final foi do 12%, o que está asociado á presenza de cavidades e fendas na interface entre as fases SS e Cu.
Para as mostras despois do quecemento e a capa de quecemento, a microdureza das seccións transversais da zona de fusión determinouse como 110 ± 61 HV e 123 ± 59 HV, respectivamente, o que é un 45 % e un 39 % inferior a 200 HV para os recocidos forxados. Aceiro inoxidable 316L.Debido á gran diferenza na temperatura de fusión do Cu e do aceiro inoxidable 316L, uns 315 °C, formáronse gretas nos compostos fabricados como resultado da fisuración de fluidización causada pola fluidización do Cu.
Imaxe de EEB (arriba á esquerda) e mapa de elementos (Fe, Cu, O) despois do quecemento da mostra, obtido por análise WDS.Crédito da imaxe: Murray, JW et al.Cartas sobre fabricación aditiva.
En conclusión, este estudo demostra un novo enfoque para crear compostos 316L SS-Cu cunha mellor condutividade térmica que o 316L SS usando tinta de cobre pulverizada.O composto faise poñendo tinta nunha guantera e converténdoa en cobre, despois engadindo po de aceiro inoxidable encima, mesturando e curando nunha soldadora con láser.
Os resultados preliminares mostran que a tinta Cuf-AMP baseada en metanol pode degradarse a cobre puro sen formar óxido de cobre nun ambiente similar ao proceso LPBF.O método de leito quente para aplicar e converter a tinta crea microestruturas con menos baleiros e impurezas que os procedementos convencionais de post-quecemento.
Os autores sinalan que os estudos futuros explorarán formas de reducir o tamaño dos grans e mellorar a fusión e mestura das fases SS e Cu, así como as propiedades mecánicas dos compostos.
Murray JW, Speidel A., Spierings A. et al.Síntese de compostos de aceiro inoxidable-cobre 316L por fusión láser.Ficha técnica de fabricación aditiva 100058 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000329
Exención de responsabilidade: as opinións aquí expresadas son as do autor en privado e non necesariamente reflicten as opinións de AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, propietario e operador deste sitio web.Esta exención de responsabilidade forma parte das condicións de uso deste sitio web.
Surbhi Jain é un escritor de tecnoloxía independente con sede en Delhi, India.Ela ten un doutoramento.É doutor en Física pola Universidade de Delhi e participou en varias actividades científicas, culturais e deportivas.A súa formación académica é na investigación da ciencia de materiais cunha especialización no desenvolvemento de dispositivos ópticos e sensores.Ten unha ampla experiencia na redacción de contidos, edición, análise de datos experimentais e xestión de proxectos, e publicou 7 artigos de investigación en revistas indexadas Scopus e presentou 2 patentes indias baseadas no seu traballo de investigación.Apaixona a lectura, a escritura, a investigación e a tecnoloxía e gústalle cociñar, xogar, xardinería e facer deporte.
Xainismo, Surbhi.(25 de maio de 2022).A fusión con láser permite a produción de compostos reforzados de aceiro inoxidable e cobre.AZ.Recuperado o 25 de decembro de 2022 en https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
Xainismo, Surbhi."A fusión con láser permite a produción de compostos reforzados de aceiro inoxidable e cobre".AZ.25 de decembro de 2022.25 de decembro de 2022.
Xainismo, Surbhi."A fusión con láser permite a produción de compostos reforzados de aceiro inoxidable e cobre".AZ.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.(A 25 de decembro de 2022).
Xainismo, Surbhi.2022. Produción de compostos reforzados de aceiro inoxidable/cobre mediante fusión láser.AZoM, consultado o 25 de decembro de 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
Nesta entrevista, AZoM fala con Bo Preston, fundador de Rainscreen Consulting, sobre STRONGIRT, o sistema ideal de apoio ao revestimento de illamento continuo (CI) e as súas aplicacións.
AZoM falou co doutor Shenlong Zhao e o doutor Bingwei Zhang sobre a súa nova investigación dirixida a fabricar baterías de sodio e xofre de alto rendemento a temperatura ambiente como alternativa ás baterías de iones de litio.
Nunha nova entrevista con AZoM, falamos con Jeff Scheinlein do NIST en Boulder, Colorado, sobre a súa investigación sobre a formación de circuítos supercondutores con comportamento sináptico.Esta investigación podería cambiar a forma de abordar a intelixencia artificial e a informática.
Prometheus de Admesy é un colorímetro ideal para todo tipo de medicións puntuales en pantallas.
Este resumo do produto ofrece unha visión xeral do ZEISS Sigma FE-SEM para imaxes de alta calidade e microscopía analítica avanzada.
O SB254 ofrece litografía de feixe de electróns de alto rendemento a unha velocidade económica.Pode traballar con varios materiais semicondutores compostos.
O mercado global de semicondutores entrou nun período emocionante.A demanda de tecnoloxía de chip impulsou e retardou o desenvolvemento da industria, e espérase que a actual escaseza de chips continúe durante algún tempo.É probable que as tendencias actuais definan o futuro da industria mentres isto continúa
A principal diferenza entre as baterías baseadas en grafeno e as de estado sólido é a composición dos electrodos.Aínda que os cátodos adoitan modificarse, tamén se poden usar alótropos de carbono para facer ánodos.
Nos últimos anos, a Internet das Cousas implantouse rapidamente en case todas as áreas, pero é especialmente importante na industria do vehículo eléctrico.