2013年SLM技術成型Fe基非晶合金的突破

2013年，Eckert課題組首次報道了可通過SLM技術成型復雜結構的Fe基非晶合金。XRD結果揭示，3D打印的Fe基非晶合金中非晶含量極高，晶化現象不明顯。

通過優化激光功率、掃描速率等參數，可獲得更為致密的塊體合金，致密度高達99.7%，且SLM成型樣品的軟磁性能與粉體的相當。該工作首次證明了通過SLM成型方式制備大塊、復雜形狀的非晶合金的可行性。

國內外后續研究進展

隨后，國內外多個課題組開展了SLM制備塊體非晶合金的研究工作。到目前為止，Fe - 基、Zr - 基、Al - 基、Ti - 基均被報道能通過SLM成形。

• Deng等人報道通過SLM成型可以得到完全非晶態的Ti基非晶合金，并展現了通過SLM可以便利地制備極為復雜的頭骨狀和手狀結構。
• 華中科技大學柳林課題組細致地研究了SLM工藝、非晶合金結構和性能之間的相互關系。
• 張誠等人成功制備了非晶含量在90%以上的Zr CuFeAlAg非晶合金，并成型了網格狀髖關節，展示了3D打印Zr基非晶合金應用為可植入生物材料的可能性。

SLM技術成型非晶合金的特點與問題

SLM技術可成型結構極為復雜的非晶合金。然而，3D打印非晶合金的力學性能卻并不盡如人意。

• 消除打印件中的缺陷和提高非晶含量方面有可能提高打印件的力學性能，這方面的工作還在進展中。
• 另外，以兩種或兩種以上的混合粉末為原料，可以制備得到非晶合金復合材料，有可能提高打印件的力學性能。

SLM成型非晶合金功能性能研究現狀

盡管非晶合金具有良好的功能性能，但對SLM成型非晶合金的功能性能關注相對較少。

其中，高級氧化法能十分高效安全地氧化降解、礦化幾乎所有種類的染料廢水，且價格相對低廉，得到了廣泛的關注。研究發現非晶合金是一類良好的高級氧化法催化劑。

然而目前使用的這些非晶合金催化劑大多都是微米粉末狀或條帶狀的，其比表面積小(約0.010 m2/g )，制約了非晶合金催化劑性能的進一步提升。

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