澳大利亞設(shè)計(jì)出具有優(yōu)異性能的多拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)鈦合金超材料

澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)報(bào)道了將薄板點(diǎn)陣（thin-plate lattice, TPL）拓?fù)錈o(wú)縫集成到中空柱點(diǎn)陣（hollow-strut lattice, HSL）的內(nèi)部中空空間之中，設(shè)計(jì)出一種薄板中空柱點(diǎn)陣（TPL-HSL）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)兩級(jí)相干結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑在增強(qiáng)不規(guī)則HSL拓?fù)涔?jié)點(diǎn)的抗變形能力的同時(shí)，在新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)應(yīng)力均勻分布。基于該設(shè)計(jì)和激光粉末床熔化工藝成功制備出TPL-HSL拓?fù)銽i-6Al-4V合金超材料，其密度僅為1.0~1.8 g/cm3，相對(duì)屈服強(qiáng)度遠(yuǎn)超HSL超材料、固體支柱晶格（SSL）超材料等蜂窩金屬經(jīng)驗(yàn)極限，絕對(duì)屈服強(qiáng)度也超過(guò)具有相近密度（1.85 g/cm3）的高強(qiáng)度鎂合金（WE54）；還具有Ti-6Al-4V合金的耐腐蝕性、生物相容性、耐熱性等性能。該研究拓展了輕質(zhì)多功能金屬材料的設(shè)計(jì)思路。

多拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Ti-6Al-4V合金超材料設(shè)計(jì)示意圖

多拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Ti-6Al-4V合金超材料與各類(lèi)蜂窩金屬材料的性能對(duì)比

來(lái)源：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202308715