Utilitzem cookies per millorar la teva experiència.En continuar navegant per aquest lloc, acceptes el nostre ús de cookies.Informació adicional.
En un article recent publicat a la revista Additive Manufacturing Letters, els investigadors discuteixen el procés de fusió làser per a compostos de coure basats en acer inoxidable 316L.
Recerca: Síntesi de compostos d'acer inoxidable-coure 316L per fusió làser.Crèdit d'imatge: Pedal en estoc / Shutterstock.com
Tot i que la transferència de calor dins d'un sòlid homogeni és difusa, la calor pot viatjar a través d'una massa sòlida pel camí de menor resistència.En els radiadors d'escuma metàl·lica, es recomana utilitzar l'anisotropia de la conductivitat tèrmica i la permeabilitat per augmentar la velocitat de transferència de calor.
A més, s'espera que la conducció tèrmica anisòtropa ajudi a reduir les pèrdues paràsites causades per la conducció axial en intercanviadors de calor compactes.S'han utilitzat diversos mètodes per canviar la conductivitat tèrmica d'aliatges i metalls.Cap d'aquests enfocaments és adequat per ampliar les estratègies de control direccional del flux de calor en components metàl·lics.
Els compostos de matriu metàl·lica (MMC) es produeixen a partir de pols mòltes de boles mitjançant la tecnologia de fusió làser en llit de pols (LPBF).Recentment s'ha proposat un nou mètode híbrid LPBF per fabricar aliatges ODS 304 SS dopant precursors d'òxid d'itri en una capa de pols de 304 SS abans de la densificació làser mitjançant la tecnologia d'injecció de tinta piezoelèctrica.L'avantatge d'aquest enfocament és la capacitat d'ajustar selectivament les propietats del material en diferents àrees de la capa de pols, cosa que us permet controlar les propietats del material dins del volum de treball de l'eina.
Representació esquemàtica del mètode del llit escalfat per a (a) postescalfament i (b) conversió de tinta.Crèdit d'imatge: Murray, JW et al.Cartes sobre fabricació additiva.
En aquest estudi, els autors van utilitzar tinta d'injecció de tinta Cu per demostrar un mètode de fusió làser per produir compostos de matriu metàl·lica amb millor conductivitat tèrmica que l'acer inoxidable 316L.Per simular un mètode híbrid de fusió de llit d'injecció de tinta i pols, es va dopar una capa de pols d'acer inoxidable amb tintes precursores de coure i es va utilitzar un nou dipòsit per controlar els nivells d'oxigen durant el processament làser.
L'equip va crear compostos d'acer inoxidable 316L amb coure amb tinta de coure d'injecció de tinta en un entorn que simulava un aliatge làser en un llit de pols.Preparació de reactors químics mitjançant una nova tècnica híbrida d'injecció de tinta i LPBF que aprofita la conducció tèrmica direccional per reduir la mida i el pes global del reactor.Es demostra la possibilitat de crear materials compostos amb tinta d'injecció de tinta.
Els investigadors es van centrar en la selecció de precursors de tinta de Cu i el procediment de fabricació de productes de prova de compostos per determinar la densitat del material, la microduresa, la composició i la difusivitat tèrmica.Es van seleccionar dues tintes candidates en funció de l'estabilitat a l'oxidació, additius baixos o nuls, compatibilitat amb capçals d'impressió d'injecció de tinta i residus mínims després de la conversió.
Les primeres tintes CufAMP utilitzen formiat de coure (Cuf) com a sal de coure.L'hexafluoroacetilacetonat de viniltrimetilcopper (II) (Cu (hfac) VTMS) és un altre precursor de la tinta.Es va realitzar un experiment pilot per veure si l'assecat i la descomposició tèrmica de la tinta produeixen més contaminació de coure a causa del transport de subproductes químics en comparació amb l'assecat i la descomposició tèrmica convencionals.
Utilitzant ambdós mètodes, es van fer dos microcupons i es van comparar la seva microestructura per determinar l'efecte del mètode de commutació.Amb una càrrega de 500 gf i un temps de retenció de 15 s, es va mesurar la microduresa de Vickers (HV) a la secció transversal de la zona de fusió de dues mostres.
Esquema de la configuració experimental i els passos del procés repetits per a la fabricació de mostres compostes de 316L SS-Cu fabricades mitjançant el mètode del llit escalfat.Crèdit d'imatge: Murray, JW et al.Cartes sobre fabricació additiva.
Es va trobar que la conductivitat tèrmica del compost és un 187% superior a la de l'acer inoxidable 316L i la microduresa és un 39% més baixa.Els estudis microestructurals han demostrat que la reducció de l'esquerda interfacial pot millorar la conductivitat tèrmica i les propietats mecàniques dels compostos.Per al flux de calor direccional dins de l'intercanviador de calor, cal augmentar selectivament la conductivitat tèrmica de l'acer inoxidable 316L.El compost té una conductivitat tèrmica efectiva de 41,0 W/mK, 2,9 vegades la de l'acer inoxidable 316L i una reducció del 39% de la duresa.
En comparació amb l'acer inoxidable 316L forjat i recuit, la microduresa de la mostra a la capa escalfada era de 123 ± 59 HV, que és un 39% inferior.La porositat del compost final va ser del 12%, que està associada a la presència de cavitats i esquerdes a la interfície entre les fases SS i Cu.
Per a les mostres després de l'escalfament i la capa d'escalfament, la microduresa de les seccions transversals de la zona de fusió es va determinar com a 110 ± 61 HV i 123 ± 59 HV, respectivament, que és un 45% i un 39% inferior a 200 HV per al recuit forjat. Acer inoxidable 316L.A causa de la gran diferència en la temperatura de fusió del Cu i l'acer inoxidable 316L, uns 315 ° C, es van formar esquerdes en els compostos fabricats com a resultat de les esquerdes de fluidització causades per la fluidització del Cu.
Imatge d'ESB (a dalt a l'esquerra) i mapa d'elements (Fe, Cu, O) després de l'escalfament de la mostra, obtingut per anàlisi WDS.Crèdit d'imatge: Murray, JW et al.Cartes sobre fabricació additiva.
En conclusió, aquest estudi demostra un nou enfocament per crear compostos 316L SS-Cu amb millor conductivitat tèrmica que 316L SS mitjançant tinta de coure polvoritzada.El compost es fa posant tinta en una guantera i convertint-lo en coure, afegint-hi pols d'acer inoxidable a la part superior i després barrejant i curant en una soldadora làser.
Els resultats preliminars mostren que la tinta Cuf-AMP basada en metanol es pot degradar a coure pur sense formar òxid de coure en un entorn similar al procés LPBF.El mètode de llit escalfat per aplicar i convertir la tinta crea microestructures amb menys buits i impureses que els procediments de postescalfament convencionals.
Els autors assenyalen que els estudis futurs exploraran maneres de reduir la mida del gra i millorar la fusió i la barreja de les fases SS i Cu, així com les propietats mecàniques dels compostos.
Murray JW, Speidel A., Spierings A. et al.Síntesi de compostos d'acer inoxidable-coure 316L per fusió làser.Full informatiu de fabricació additiva 100058 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000329
Exempció de responsabilitat: les opinions expressades aquí són les de l'autor en privat i no reflecteixen necessàriament les opinions d'AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, el propietari i operador d'aquest lloc web.Aquesta exempció de responsabilitat forma part de les condicions d'ús d'aquest lloc web.
Surbhi Jain és un escriptor de tecnologia autònom amb seu a Delhi, Índia.Té un doctorat.És doctor en Física per la Universitat de Delhi i ha participat en diverses activitats científiques, culturals i esportives.La seva formació acadèmica és en recerca en ciències de materials amb una especialització en el desenvolupament de dispositius òptics i sensors.Té una àmplia experiència en redacció de continguts, edició, anàlisi de dades experimentals i gestió de projectes, i ha publicat 7 articles de recerca a revistes indexades Scopus i ha presentat 2 patents índies basades en el seu treball de recerca.Li apassiona la lectura, l'escriptura, la investigació i la tecnologia i li agrada cuinar, jugar, jardiner i fer esport.
Jainisme, Surbhi.(25 de maig de 2022).La fusió per làser permet la producció de compostos reforçats d'acer inoxidable i coure.AZ.Recuperat el 25 de desembre de 2022 a https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
Jainisme, Surbhi."La fusió per làser permet la producció de compostos reforçats d'acer inoxidable i coure".AZ.25 de desembre de 2022.25 de desembre de 2022.
Jainisme, Surbhi."La fusió per làser permet la producció de compostos reforçats d'acer inoxidable i coure".AZ.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.(A 25 de desembre de 2022).
Jainisme, Surbhi.2022. Producció de compostos reforçats d'acer inoxidable/coure per fusió làser.AZoM, consultat el 25 de desembre de 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
En aquesta entrevista, AZoM parla amb Bo Preston, fundador de Rainscreen Consulting, sobre STRONGIRT, el sistema de suport de revestiment d'aïllament continu (CI) ideal i les seves aplicacions.
AZoM va parlar amb el Dr. Shenlong Zhao i el Dr. Bingwei Zhang sobre la seva nova investigació destinada a fabricar bateries de sodi i sofre d'alt rendiment a temperatura ambient com a alternativa a les bateries d'ions de liti.
En una nova entrevista amb AZoM, parlem amb Jeff Scheinlein del NIST a Boulder, Colorado, sobre la seva investigació sobre la formació de circuits superconductors amb comportament sinàptic.Aquesta investigació podria canviar la nostra manera d'abordar la intel·ligència artificial i la informàtica.
Prometheus d'Admesy és un colorímetre ideal per a tot tipus de mesures puntuals en pantalles.
Aquest resum del producte ofereix una visió general del ZEISS Sigma FE-SEM per a imatges d'alta qualitat i microscòpia analítica avançada.
L'SB254 ofereix litografia de feix d'electrons d'alt rendiment a una velocitat econòmica.Pot funcionar amb diversos materials semiconductors compostos.
El mercat global dels semiconductors ha entrat en un període emocionant.La demanda de tecnologia de xips ha estimulat i retardat el desenvolupament de la indústria, i s'espera que l'escassetat actual de xips continuï durant algun temps.És probable que les tendències actuals modelin el futur de la indústria a mesura que això continuï
La principal diferència entre les bateries basades en grafè i les bateries d'estat sòlid és la composició dels elèctrodes.Encara que els càtodes es modifiquen sovint, també es poden utilitzar al·lòtrops de carboni per fer ànodes.
En els darrers anys, l'Internet de les coses s'ha implementat ràpidament en gairebé totes les àrees, però és especialment important en la indústria del vehicle elèctric.