来自俄罗斯的科学家国立科技大学MISIS开发了一种纳米碳添加剂，用于从废油中提取的铝粉，以改善航空航天复合材料的3D打印。
科学家们能够将3D打印铝件的硬度提高1.5倍，并显著降低其孔隙率，这为提高航空和航天行业铝件生产的安全性铺平了道路。
NUST MISIS实验室负责人、教授Alexander Gromov说:“通过向基质中引入额外的成分，改变用于印刷的粉末的化学和相组成，可以改善其性能。”“特别是，碳纳米纤维具有高导热性，这有助于减少产品合成过程中，在选择性激光熔化阶段，打印层之间的温度梯度。
“多亏了这一点，材料的微观结构几乎可以完全消除不均匀性。”
在铝粉中加入纳米碳纤维
尽管3D打印钛元件在航空航天、医疗和汽车行业受到青睐高强度重量比在美国，铝3D打印技术的发展意味着航天和航空领域是该技术的主要应用领域。
使用铝粉生产这些应用领域的高科技部件所面临的一个挑战是其高孔隙率，这可能会导致印刷结构中的缺陷，从而造成安全问题。为了解决这一问题，MISIS Catalis实验室的科学家们提议在铝粉中加入纳米碳纤维，以便在打印时提高材料的均匀性和密度。
利用化学沉积、超声波处理和红外(IR)热处理等技术，科学家们合成了纳米碳添加剂，这些添加剂必须是伴生石油天然气处理或废油的副产品。在废油的催化分解过程中，碳以纳米纤维的形式聚集在催化剂分散的金属颗粒上，科学家们获得了这些金属颗粒并将其用于技术开发。
通过将碳纳米纤维与铝粉结合，科学家们能够将用这种材料印刷的产品的硬度提高1.5倍，并确保材料具有低孔隙率性能。
研究的更多细节可以在文章标题中找到'碳纳米管/纳米氧化铝'粉状纳米复合材料的原位合成与表征该研究发表在《综合通信》杂志上。该研究由E. L. Dzidziguri, A.A. Vasiliev, A. Yu Nalivaiko, D. Yu Ozherelkov, N.S. Zakharova, A.S. Shinkeryov和A.A. Gromov共同撰写。
航空航天用铝3D打印
虽然钛的强度大约是铝的6倍，但NUST MISIS的研究人员希望通过进一步开发新型复合粉末的选择性激光熔化(SLM)的最佳条件，使其与铝制成的组件的性能匹配。科学家们还致力于开发后处理技术和合成产品的工业用途。
2018年，NUST MISIS开发了一种新的金属粉末成分，称为ultrahigh-purity氧化铝(UHPA)使铝件的强度加倍。该团队使用SLM材料开发了3D打印原型。从那时起，不断发展的技术和应用逐渐增加了材料在航空航天应用的可行性。
一年之后,美国国家航空航天局的马歇尔太空飞行中心(MSFC)成为第一个商业客户7A77铝3D打印粉，由HRL实验室研究中心，以探索3D打印的潜力打印大型组件。不久之后，HRL的研究人员开始与来自3D设计和工程软件公司的团队合作nTopology航空航天制造服务提供商Morf3D，以探索7A77在热传导和流动应用．当时，77A7被认为是制造铝的最强添加剂雷电竞充值到目前为止。
在其他地方，高性能材料制造商QuesTek创新有限公司有没有宣布新的发展铝合金3D打印机原料与德国航空航天中心(DLR)，而金属AM专家Amaero的高性能3D打印铝合金Amaero HOT Al已进入第四阶段，也是最后阶段国际专利批准．
最近，德国金属3D打印机制造商SLM的解决方案曾在一家跨国制造集团的航空航天部门工作霍尼韦尔生成。的参数集3D打印铝F357．据报道，这种材料有潜力为更广泛地制造符合行业标准的3D打印飞机部件打开大门。
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特色图像显示航空零件打印在3D打印机从新的金属粉末。图片来自Sergey Gnuskov/NUST MISIS。
