Funkcionalno gradientni materiali z medsebojno prepleteno strukturo kovin, ki se ne mešajo
Oznaka in naziv projekta
N2-0249 Funkcionalno gradientni materiali z medsebojno prepleteno strukturo kovin, ki se ne mešajo
N2-0249 nctionally Graded Materials with Interpenetrating Phases made of Immiscible Alloys
Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: dr. Aljaž Iveković, IJS
dr. Petra Jenuš, IJS dr. Anže Abram, IJS
dr. Irena Paulin, IMT dr. Črtomir Donik, IMT prof. dr. Matjaž Godec, IMT
Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS
Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS
Vsebinski opis projekta
Vsebinski opis projekta
Združevanje lastnosti dveh kovin, ki se ne mešata tako v tekočem kot v trdnem stanju, je zahtevna naloga. Pogosto imajo take kovine veliko razliko v temperaturi taljenja, kot tudi mehanskih, toplotnih in električnih lastnostih. Kompozitni materiali takih kovin, ki so pogosto označeni kot zlitine kovin, ki se ne mešajo ali pseudozlitine, ponujajo možnost združitve edinstvenih lastnosti posameznih kovin. Vendar pa takšnih pseudozlitin ni mogoče pripraviti z običajnimi proizvodnimi tehnikami, kot sta ulivanje ali deformacija trdne snovi. Kombinacijo lastnosti posameznih kovin je mogoče v celoti izkoristiti le, če sta obe fazi neprekinjeni skozi mikrostrukturo materiala. Poleg tega pogosto predvidena končna aplikacija zahteva, da je v inženirskem delu kompleksne oblike prisoten postopen prehod med posameznimi fazami oz lastnostmi materiala. V okviru sedanjega projektnega predloga želimo razviti kompleksno oblikovane funkcionalno gradientne materiale, sestavljene iz kovin, ki se ne mešajo. Priprava takšnih materialov bo združevala aditivno proizvodnjo kovinskih rešetk s trojno periodično minimalno površino (ang. triply periodic minimal surface -TPMS) na osnovi železa ali volframa ter infiltracijo s staljenimi zlitinami na osnovi bakra. Na ta način bomo skušali združiti visokotemperaturne mehanske lastnosti materiala kovinske rešetke (železo ali volfram) z visoko toplotno in električno prevodnostjo bakra oz. bakrovih zlitin. _
Combining the properties of two metals that are immiscible in both the liquid and solid state is challenging. Often the composing metals exhibit a large difference in melting temperature as well as mechanical and thermal/electrical properties. Their composites, often labeled as immiscible alloys, offer the potential to combine the unique properties of each constituent. Immiscible alloys, however, cannot be processed using conventional production techniques such as solidification or solid deformation. Additionally, their combination of properties can only be fully exploited when both phases are continuous through the material’s microstructure. Moreover, the envisaged end application requires that a gradual transition in properties is present inside a complex-shaped engineering part. Within the current proposal, we aim at developing complex-shaped, functionally graded immiscible alloy components with interpenetrating phases combining the use of laser powder bed fusion (LPBF) additive manufacturing (AM), to produce functionally graded, metallic, triply periodic minimal surface (TPMS) lattices, that will be infiltrated with liquid copper-based alloys. Graded TPMS lattices will be manufactured out of iron-based and tungsten-based alloys aiming at combining high-temperature mechanical and thermal/electrical properties.
Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani SICRIS.
Faze projekta in opis njihove realizacije
1. Faza
2. Faza
3. Faza