匹兹堡大学获50万美元用于研究金属结构的纳米层
直到今天,在关系到3D打印的研究仍然是很复杂的,我们需要一段时间来总结我们到底在干什么,以及一些团队的科学家正在做什么。从生物打印血管分离酶和甲烷转化制成甲醇,都是一件事决定一个概念的探讨,但这样往往带来了一个新的挑战。虽然研究人员需要在探索的过程中做大量的工作,有时一个小小的帮助会使他们的朋友生活变得更加容易和有趣。当然,这样的前提是需要一笔巨大的赠款。
来自匹兹堡大学的一个团队决定调查一个复杂的问题,即如何在激光束融化金属和合金后,其凝固过程中的微观结构。研究人员需要一个非常高性能的显微镜来全面的研究这一过程,这主要涉及到3D打印、焊接和连接。
该团队对金属3D打印的研究表现出越来越大的兴趣,这包括最近的一个案例,我们的研究人员遵循在LLNL实验室的特定技术问题下研究孔隙度。在这种情况下,匹兹堡大学的研究小组想知道材料的纳米尺度变换,并检查详细材料来提高用户的技术。这样做,他们需要一个非常独特的工具,只有一个地方拥有它:LLNL。
“在激光照射引起的金属和合金的不可逆变换的微观结构的形成的原位透射电子显微镜”,匹兹堡的研究人员获得了大量的资金。这项资助来自主要用于材料研究的国家科学基金会。然而最重要的是,由J?rg M.K. Wiezorek博士领导的团队将获得LLNL开发的透射电子显微镜。
wiezorek博士,机械工程和材料教授,他将领导研究人员使用动态透射电子显微镜进行观察。这个特殊的工具独特之处在于它能够专注于在纳米尺度上的材料,记录与“纳秒级时间分辨率的变化。”
“在工程材料快速非平衡加工过程中预测微观结构的形成是材料科学的一个基本挑战。之前我们只能在计算机模拟这些转变,”wiezorek博士解释说。我们希望通过直接和局部分辨的观察,发现激光熔化后合金组织在凝固过程中的演化机制。热力学的限制约束了对材料的转换,但它不能先验预测组织把他们从液态到固态的最终途径。”
wiezorek博士和他的团队致力于先进材料与材料加工的研究,最近的项目检查:
过渡金属基材料中的电子密度与键合性质。
强塑性变形与晶界工程强化性能的结构合金的表面改性。
快速不可逆的瞬态,如凝固,在脉冲激光加工的金属和合金。
在这个特殊的研究中,因为团队经常被迫依赖其他方法来研究这样一个过程,现在他们将能够确认数字模型的准确性,以及测试过程在不同的温度和组合时的变化。wiezorek博士和他的团队希望提供更强的确认激光照射后的结构和合金性能。
“我们希望能解开从液体到固体结构的动力学途径的最后细节,“wiezorek博士说。“这项研究将有助于我们改进凝固相关的制造工艺,并确定战略,以及如何执行优化材料。”
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