美国橡树岭国家实验室研制出耐温约150°C的3D打印铝合金
2026-06-05 09:21
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维度网讯,美国能源部橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory, ORNL)的研究人员开发出一种名为DuAlumin-3D的3D打印铝合金。该合金专为航空航天和汽车部件的高温应用设计,含有铈、镍和锆元素。从概念提出到制造出全尺寸原型汽车活塞,研发过程用时不到三年,而采用传统工艺通常需要10到20年。

DuAlumin-3D的制造密度超过99.9%,在400°C下表现出已知最好的块体铝合金抗蠕变性能,并在350°C下展现出强抗疲劳性。其工作温度比传统铝合金高出约150°C,使其能够应用于此前只有钛、钢或镍基材料才能胜任的领域。同时,DuAlumin-3D的重量仅为钛的一半,导热效率却高出近六倍。

在航空领域,若在热交换器中使用DuAlumin-3D替代钛,每架飞机可减重数百磅。据ORNL估算,若在商业机队中全面应用,每年可节省超过5000万加仑航空燃油,价值超过1.2亿美元。在汽车应用中,用DuAlumin-3D替代现有铝合金,可将气缸峰值温度提高50至100°C,发动机热效率提升高达10%。若美国汽车行业有10%采用该合金,每年可节省约30亿美元燃油费用。

2025年,通用汽车(General Motors)在其轻量化高效率中型卡车发动机中使用了DuAlumin-3D,该项目获得了R&D 100奖。美国能源部先进材料与制造技术办公室(Advanced Materials and Manufacturing Technologies Office)及车辆技术办公室(Vehicle Technologies Office)为这项研究提供了支持。

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