Команде ученых из Национального института материаловедения Японии, Университета Кюсю и Университета Осаки удалось изготовить монокристалл никеля с очень небольшим количеством кристаллических дефектов путем облучения никелевого порошка лазерным лучом большого радиуса с плоской вершиной (т.е. лазерным лучом, интенсивность которого равномерна по всему сечению луча). Этот метод может быть использован для изготовления широкого спектра монокристаллических материалов, включая жаропрочные материалы для реактивных двигателей и газовых турбин.
В предыдущих исследованиях сообщалось, что монокристаллы могут быть изготовлены с помощью аддитивного EBM процесса с использованием электронного луча. Однако этот метод требует дорогостоящего оборудования, и его эксплуатация также является дорогостоящей из-за необходимости создания вакуума, что ограничивает его широкое применение.
Хотя использование аддитивного оборудования на основе лазеров может быть более дешевым, предыдущие попытки изготовить монокристаллы с помощью этой техники не увенчались успехом по причине появления дефектов на границах между расплавом и твердым телом. Было установлено, что эта проблема связана с профилем интенсивности обычных гауссовых лазерных лучей (т.е. лазерных лучей с колоколообразной интенсивностью в поперечном сечении луча), который вызывает образование поликристаллов.
Исследовательской группе удалось изготовить монокристаллы с помощью лазерного луча с плоской вершиной, сформировав плоскую поверхность бассейна расплава на никелевых порошках. Отдельные кристаллические зерна росли в одном направлении с меньшим количеством дефектов, вызывающих деформацию.
Как отмечается в исследовании, при использовании плоского лазерного профиля и подбора параметров, ученые смогли добиться формирования планарного бассейна расплава, который "подавлял геометрически необходимое накопление дислокаций и предотвращал вызванную деформацией непрерывную динамическую рекристаллизацию".
Примечательно, что эта техника не требует использования затравочных кристаллов, что упрощает процессы аддитивного производства.
Комментарии
ну чо,рад за щелеглазых
Тут на самом деле интересный вопрос, а только ли металлы так можно печатать?
Лазер это монохроматический свет. Ну или свет, состоящий из когерентных фотонов...
Можно печатать всё, что угодно. И диэлектрики в том числе. Почему нет?)
И провода и кабели
. И сверхпроводники, а то мы их по старинке делаем
Это, вообще-то, не одно и тоже. Монохроматический свет, не всегда представляет из себя луч когерентных фотонов.
Окей. В чём отличие?)
.... Монохроматическое излучение - это излучение на одной длине волны ( частоте ), на практике с очень малым разбросом.
Когерентность, это согласованность колебаний.
В каком смысле согласованность? Когерентные колебания могут быть деструктивными или конструктивными. То есть, суммирующими или вычитающими. Вы какие имеете в виду?)
Слушайте, откройте учебник по физике.
Мы не интерференцию обсуждаем.
Я имею ввиду временную и пространственную когерентности.
Ладно... )
Вопрошающий иметь может ввиду действия по влиянию неоднороднотей волнового форнта на технологический процесс. Если вы ими определённым сопсобом умеете управлять это то что я собственно до своего диплома предлагал в 1990е:
вы можете управлять слоями на 3, возможно более уровнях структурирования от 5-10нм и до десятков микрон плюс далее четвёртый уровень собственно структура лопатки. (с). Каждый уровень это увеличение удельной прочности в 1,5-3 раза и получение каких-либо новых свойств.
Лопатки такие даже из рений-иридий-осмиевого сосстава со средней плотностью базового 19г/см3 будут плавать. В принципе даже керамика не очень нужна - иридий имеет при 2200К приличную химстойкость и можно иметь крайне высокую температуру горячей части, недостижимую для обычных систем. Возможно будет комбинация но у керамик обычно применяющихся на передовых двигателях есть нехорошая черта - на неё хорошо налипают, лучше чем на лопатки НК-12, пылевые частицы из вулканов, что может приводить к выходу двигателей из строя.
Осаждение из газовой фазы одно из. Там несколько применять нужно для максимизации ТТЗ на разных этапах. Есть те что сверхвысокий вакуум требуют и это фактически управление на молекулярном уровне. Вопрос в том что при 7 техукладе сходные технологии начальнго уровня позволяют создавать движители без отброса масс и гораздо более совершенные аппараты для перемещений.
Это гораздо круче чем упрочнение поверхностных слоёв закалкой и лазерной обработкой с созданием текстур.
Если японцы смогут выращивать таким образом лопатки турбин, они смогут на 5 и более координатном станке получать лопатки анизотропные по объёму, естественно с испарительным охлаждением и монокристаллические с покрытием по внешней части, очень лёгкие и так что пепел от пожарищ и вулканов не будет липнуть к защитному керамическому или иному слою. Прочность может быть выше монокристаллических лопаток при определённом методе выращивания основной части образующей лопаток по сравнению с монокристаллическими полыми лопатками.
А-а-а... А то заявление прозвучало как будто вы в статистику фотоотсчётов ударились.
Когерентные фотоны должны иметь не только одну и ту же частоту, но и одну и ту же фазу.
Я сам в институте выращивал методом диффузионного транспортного переноса.Эко диво.
Догадайтесь кто еще в 80-ых предлагал такую установку, но чиновники не захотели, а потом продали японцам допиливать.
Я знаю, про нашу МЭИшную капельную установку, которая где-то в 2002 году была продана в США. И теперь там на Авианосец установили Liquid Metal AM (
ВладиславЛ жеЖ!
Он уже отстучался выше. Это незначительное достижение. Он ещё на 2-3 курсе института предлагал.)
Толковый парень
Это сексизм. Мы не можем быть уверены что он парень
Есть видео с ним, где он представлен в образе мужика.
Ну тут важнее же мироощущение нынче
Тут не поспоришь. По нынешним временам - да. Дебилизм на марше.
>Однако этот метод требует дорогостоящего оборудования, и его эксплуатация также является дорогостоящей из-за необходимости создания вакуума, что ограничивает его широкое применение.
Напрашивается производство кристаллов в космосе
Это для EBM способа. Представленный в статье таких условий не требует.
И сикоку это будет стоить?
В коку не знаю) Впрочем и в рублях тоже.)
За скобками осталось, "а какая структура вне рабочего поля ?". Метод конечно перспективный, но дьявол, как всегда, кроется в деталях. Так шта, не торопился бы поздравлять.
Для начала хорошо бы понимать сферу применения кристаллов, полученных таким способом.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
В этой технологии нет ничего нового, она регулярно применяется в индустрии. Не понимаю, о чём шум. Япошек знаю хорошо, ничего гениального от них не ожидаю.
additive, addition - добавка, добавление
Видимо, чем-то похоже на технологию OCSIAL выращивания нанотрубок...