成分筛选、性能研究、梯度材料…了解一下金属材料高通量制备平台

| 3DScienceValley · 2021/06/11

21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。随着科技发展日新月异，对新材料的需求也越来越多，这就需要快速研制出更多满足需求的新材料。传统的材料研究和应用周期较长，已经不符合当前新材料研发的需求。因此为了使新材料研发更省时，更经济，急需新的新材料研究及制备方法。

随着增材制造技术的不断发展，采用增材制造技术开展金属材料的高通量制备也得到了迅速的发展，且增材制造高通量制备相较于传统高通量制备技术呈现出了明显的优势。

金属材料开发高通量制备平台© 安世亚太

助力新材料快速开发

材料高通制备技术发展背景

图灵奖得主，关系型数据库的鼻祖Jim Gray（吉姆-格雷）在2007年加州山景城召开的NRC-CSTB大会上，提出将科学研究分为四类范式（Paradigm，某种必须遵循的规范或大家都在用的套路），依次为实验归纳，模型推演，仿真模拟和数据密集型科学发现（Data-Intensive Scientific Discovery）。

各种新材料开发需求© 安世亚太

其中，最后的“数据密集型”，也就是现在我们所称的“科学大数据”。因此未来新材料的开发更多的会以海量的数据作为基础，这也是当前发展“材料基因组”工程的重要原因，“材料基因组工程”以前所未有的大量数据为基础，将人工智能数据技术与高通量计算、高通量制备、高通量表征等新技术深度融合，更快、更准确的获得成分-结构-工艺-性能间的关系，从而实现对先进新材料及工艺进行设计预测，更快的获得所需的材料。2016年开始，我国首次将材料基因组工程与技术列入国家重点研发计划。

科学研究的四种范式© 安世亚太

金属材料高通量制备技术

材料高通量制备技术可以在短时间内制备大量不同成分的新型材料，可以加速新型材料的研发与应用，被列为材料基因组技术的三大技术要素之一。其中金属材料的高通量制备有多种制备方法，但传统的金属材料高通量制备方法制备周期长，制备样品尺寸较小，能源消耗较高。

随着增材制造技术的不断发展，采用增材制造技术开展金属材料的高通量制备也得到了迅速的发展，且增材制造高通量制备相较于传统高通量制备技术呈现出了明显的优势：

可以快速成型多种材料试样；
可以制备毫米级以上的块状样品；
研究过程中原材料消耗较少，更经济。

金属材料高通量制备方法总览© 安世亚太

基于此，安世亚太携手钢铁研究总院，基于激光选区熔化技术开发了具有国际领先水平的DLM-120HT金属材料高通量增材制备设备。

DLM-120HT金属材料高通量制备平台© 安世亚太

DLM-120HT是基于异质粉末3D打印的新金属材料开发高通量制备平台。直接利用元素粉末或合金粉末进行激光选区熔化成型，一次打印过程可实现4种粉末、160种材料成分配比的力学性能样件制备，适用于钢铁材料、铝合金、钛合金、镍基高温合金、高熵合金等金属新材料的成分筛选、性能研究以及梯度材料的研究。

DLM-120HT金属材料高通量制备平台技术路线© 安世亚太