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  中新网北京2月29日电 (记者 孙自法)记者从中国科学院金属研究所获悉,该所张哲峰团队近期成功研究制备出具有高抗疲劳性能的3D打印钛合金材料。北京时间2月29日凌晨,这项重要材料研究和应用成果论文,以“近无微孔3D打印钛合金高抗疲劳性能”为题在国际著名学术期刊《自然》(Nature)上发表。

  论文共同通讯作者张哲峰研究员介绍说,3D打印因其得天独厚的自由成形能力可极大满足高端装备和构件对高集成性、多功能性、轻量化、一体化的需求,被认为是制造领域的颠覆性技术,在航空航天等领域获得极大关注和初步应用。然而,与传统制造技术相比,3D打印的材料在循环载荷下的疲劳性能普遍较差,严重制约了其作为结构承力件的广泛应用。

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  研究团队认为,理想状态下3D打印技术直接制备出的钛合金组织本身应具有天然的超高疲劳性能,而打印过程中产生的气孔等缺陷掩盖了其自身组织抗疲劳的优点,导致实际测量的3D打印材料疲劳性能大幅降低。不过,目前消除气孔的工艺往往伴随组织粗化,而细化组织的处理又会带来气孔复现,甚至引发晶界α相富集等新的不利因素,可谓进退两难。

本项研究工作制备的钛合金组织本身(Net-AM)组织钛合金的疲劳性能(R=0.1)示意图。中国科学院金属研究所/供图

  在本次研究中,研究团队在钛六铝四钒(Ti-6Al-4V)合金中首次发现,高温下3D打印态组织的晶界迁移及气孔长大与相转变过程表现出异步的特性。这意味着,存在一个宝贵的热处理工艺窗口,既可实现板条组织细化,又能有效抑制晶界α相富集及气孔复现。

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  基于此,研究团队巧妙利用了该工艺窗口,发明了缺陷与组织分步调控的新工艺,最终制备出几乎无气孔的近钛合金组织钛六铝四钒合金。其拉-拉疲劳强度从原始态的475兆帕提升至978兆帕,增幅高达106%。通过对比发现,这种近钛合金组织钛六铝四钒合金不仅在所有钛合金材料中具有最高的拉-拉疲劳强度,而且在目前已知的材料疲劳数据中,还具有最高的比疲劳强度(疲劳强度除以密度)。

  张哲峰表示,这项研究成果更新了人们以往对3D打印材料疲劳性能不高的固有认识,揭示出3D打印技术在抗疲劳制造方面的独特优势,并展现3D打印材料作为结构承力件在航空航天等重要领域的广阔应用前景。(完)

  【港澳台专线】节后复工 在闽台企冲刺“开门红”

  中新社福州2月29日电 (记者 龙敏)工人熟练地将零部件放进工作台,旋紧固定,自动化机械臂便能实现精加工……台企厦门东亚机械工业股份有限公司厂房里一派繁忙。该公司总经理韩文浩29日向记者表示,自2月18日开工以来,正加紧生产螺杆式空气压缩机,不仅需要赶工交付年前订单,还要加紧储备库存,迎接上半年的采购旺季。

  空气压缩机被誉为工业“心脏”,广泛应用于制造业各领域。韩文浩介绍,得益于大陆制造业经济的强大韧性,企业去年发展规模跃升,今年预计订单走向将持续向好。

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  厦门东亚机械工业股份有限公司是在闽台企的一个缩影。福建是台胞台企登陆第一家园,实际利用台资位居大陆前列,新设台企户数连续多年位居大陆首位。截至2023年11月,福建累计落地台资项目2.5万多个,实际利用台资330亿美元。

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  连日来,中新社记者在福建多地采访时观察到,各地积极服务台企招工引才,在闽台企春节后复工顺利,积极冲刺“开门红”。

  在平潭,台企宗仁科技(平潭)股份有限公司已开工多日。该公司总经理陈孟邦说,正开足马力投入新一批订单的制作。不久前,宗仁科技旗下的晶圆测试研磨及切割挑粒厂首次实现规模化量产。陈孟邦对此充满期待,他说,目前正与上海一家企业达成初步合作意向,2024年公司订单量有望持续增长。

  “台二代”陈胜裕所在的漳州国峰精机有限公司,是台湾桃园本厂以外的第一家旗舰分厂,专业生产针织大圆机,已扎根大陆超20年,产品销往海内外。他说,开年境内外市场需求旺盛,公司订单直线上升。“有了大单支撑,我对今年的业绩增长信心倍增。”

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  随着两岸融合发展示范区各项举措的落实落细,为在闽台企创造了更好的发展机遇,转型升级、增资扩产已成为不少台企的选择。今年以来,台企友达光电(厦门)有限公司的大尺寸屏幕、车载屏幕订单稳步上升。该公司S11厂负责人陈慧昌说,受巴黎奥运会等重大赛事利好影响,今年的大尺寸电视屏幕订单量充足。新的一年,公司将围绕数字化转型、深化市场应用两方面转型升级。

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  因应大陆制造业扩张发展,厦门东亚机械工业股份有限公司增资扩产。韩文浩说,新厂房已于正月初六开工建设,预计2025年竣工,达产后产能预计超30亿元人民币,是旧厂房产能的3倍。今年,公司还将在大陆各地配套布局销售网络,持续扩增销售渠道。“各项政策红利持续释放,让我们台企更有信心。”

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  台企正成为福建高质量发展的重要力量,福建社会科学院现代台湾研究所所长苏美祥认为,两岸融合发展持续深化,将为在闽台企发展创造良好的条件,助力闽台产业合作升级。(完) 【编辑:刘欢】

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