通过激光粉末床融合添加剂制造的表面缺陷强大的超性
Longxin Kan1,2, Lei Zhang1,3, Pengfei Wang4
1State Key Laboratory of Material Processing and Die & Mould Technology, School of Materials Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|December 22, 2023
概括
这项研究通过利用表面缺陷来储存疏水性二氧化纳米颗粒来开发强大的超疏水性金属3D打印物体. 这种方法提高了复杂金属结构的耐用性和耐腐蚀性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 超疏水表面具有独特的特性,但往往缺乏强度,特别是在复杂的3D结构上.
- 金属3D打印,特别是激光粉床融合增材制造 (LPBF-AM),可以创建坚固的组件,但通常会导致缺陷的水友表面.
研究的目的:
- 为金属3D打印对象开发一种强大的超疏水涂层.
- 为了利用LPBF-AM固有的表面缺陷,提高超性和耐久性.
- 为了提高3D打印金属零件的耐腐蚀性.
主要方法:
- 利用LPBF-AM固有的山脊和沟作为对疏水性 (HS) 纳米颗粒的存储.
- 用HS纳米粒子涂覆LPBF-AM印刷表面,以赋予超性质.
- 在各种条件下测试耐磨性和反水性,包括海水暴露.
主要成果:
- 通过将HS纳米颗粒储存在LPBF-AM表面缺陷中,实现了强大的超性.
- 证明了优越的磨损耐受性,在150个循环后在12.5KPa下保持水性.
- 在经过10,000次海水冲洗周期后,在3D打印的船舶模型上展示了出色的反水性和防腐蚀性.
结论:
- 拟议的战略提供了一种低成本,高效的方法,用于创建强大的超性金属3D打印架构.
- 这种技术有效地解决了传统的超疏水表面和金属3D打印的脆弱性和水友性限制.
- 开发的超疏水涂层显著提高了3D打印金属元件在苛刻环境中的耐腐蚀性.
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