::Функционально-градиентные структуры и 3D изделия методами СЛС/П

Публикации Достижения 1995 - 2017 годов Стартовая страница

Функционально – градиентные структуры:

Градиент физико-механических или химико-биологических свойств при послойном СЛС удается достичь:а) путем изменения толщины спекаемых монослоев (при переходе от слоя к слою), б) структурируя заданным образом укладку (степень-вид связности) порошковой композиции, в) либо просто изменяя пропорцию составляющих порошковой композиции. Ниже представлены примеры экспериментальной реализации описанных и запатентованных нами решений:

a)

b)

с)

d)

На Рис. a) и b) степень связности равна 2-2.

Реализованные нами виды - типы связности структуры.

На Рис. с) степень связности равна 3-3, а на Рис d) степень связности равна 3-1

На основе запатентованных метал - полимерных порошковых композиций (патент РФ № 2145269) нами созданы фильтрующие элементы (патент РФ № 2212982), обладающие уникальными характеристиками по селективности и проницаемости.

Градиент свойств в фильтрующих элементах нами также реализован программно, либо на стадии синтеза:

"Структура" потока в фильтре может быть сформирована на стадии CAD моделирования (МПК).

«Полоски» в цилиндрическом фильтре соответствуют областям с разной степенью проницаемости (МПК).

Плотность спекаемых слоев изменяется от слоя к слою (материал-нитрид титана).

Нами показана возможность селективного управления каталитическими свойствами фильтрующих элементов (патент РФ № 2188709) посредством мезо- (нано-) добавок оксидов металлов (Al22O3, TiO2, NiO2) в синтезируемые послойного фильтрующие элементы. Область применения пористых мезо (нано) структур, синтезируемых методом СЛС, очень широка:

  1. элементы газо- / гидро- разделительных систем;
  2. дросселирующие элементы;
  3. гасители колебаний давления и шумоподавляющие устройства;
  4. пористые топливные элементы и катализаторы;
  5. системы термостабизизации;
  6. пористые системы смешения и распыла
  7. дозирующие лекарства системы в фарамакологии и медицине.

Градиент пьезосвойств может быть реализован в ЦТС керамике:

:::

Лазерная маркировка изменяет пъезосвойства прорезинной ЦТС керамики (слева - совместно с НИИ Ростов. Университета) и 0-3 типа структуры ЦТС+SiO2 (справа).

Возможности СЛС функционально - градиентных структур на основе нитинола и титана:

Путем СЛС в аргоне, сформированы изделия типа "кубики" 100х100 точек /10х10 мм/ (в каждом кубике 20 слоев), скорость сканирования ЛИ v = 2,8 см/с, мощность- 30 Вт, NiTi ( марка Полема), титан (марка ПТС), титан плакированный никелем (фаза - NiTi2), NiTi (всегда - первый слой), чередование материалов в каждом слое; величина приращения слоев 280 мкм. На фото ниже отчетливо видна слоистость и градиент свойств таких изделий.

Внешний вид

Макро-съемка (оптическая металлография)

Микро-съемка (оптическая металлография)

Ti+NiTi

Ti+Ti2Ni плакирован

 


::СФ ФИАН версия 4.0 --> ::design by © Игорь В. Шишковский 2004