據(jù)新華社悉尼6月11日電 （記者郝亞琳）澳大利亞悉尼大學(xué)和皇家墨爾本理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)科學(xué)家通過獨特的合金設(shè)計和3D打印技術(shù)研制了一類新型鈦合金。新研究為更可持續(xù)地制造高性能鈦合金提供了可行方法，這類鈦合金可廣泛應(yīng)用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)工程、國防和清潔能源等領(lǐng)域。

　　悉尼大學(xué)日前發(fā)布公報說，研究團(tuán)隊研制的鈦合金由兩種形式鈦晶體的混合物組成，分別稱為α—鈦相和β—鈦相，每種鈦晶體對應(yīng)特定的鈦原子排列。傳統(tǒng)鈦合金是在金屬鈦中添加適量鋁元素生產(chǎn)的合金，而新研究使用氧元素和鐵元素來制造鈦合金。這兩種元素儲量豐富、價格低廉，并且可以作為α—鈦相和β—鈦相鈦晶體的穩(wěn)定劑和增強(qiáng)劑。

　　據(jù)研究人員介紹，用傳統(tǒng)工藝制備鈦氧鐵合金面臨兩個挑戰(zhàn)：一個是氧元素對金屬鈦造成的脆化效應(yīng)，另一個是添加鐵可能導(dǎo)致形成大塊β—鈦相鈦晶體時出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)構(gòu)缺陷，從而影響合金性能。

　　為了克服傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)鈦氧鐵合金的局限性，該團(tuán)隊設(shè)計出一種獨特的合金微觀結(jié)構(gòu)，并利用一種被稱作激光定向能量沉積的3D打印工藝，以金屬粉末等為原材料制備出新型鈦氧鐵合金。相關(guān)論文已發(fā)表在英國《自然》雜志上。

　　研究人員表示，氧氣造成的脆化效應(yīng)是冶金領(lǐng)域主要挑戰(zhàn)之一，新研究通過3D打印和微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計為改善氧氣造成的脆化問題提供了借鑒。