美国麻省理工学院研究团队结合模拟计算与机器学习技术,成功研发出一种新型3D打印铝合金。该材料不仅具备出色的耐高温性能,其强度更是传统铸造铝合金的5倍,并且比未使用机器学习辅助设计的合金高出50%。相关成果已发表于最新一期《先进材料》(Advanced Materials)期刊。

3D打印铝合金
这款新型铝合金由铝与其他元素复合而成。研究团队通过模拟计算和人工智能算法,大幅提升了材料筛选效率,将原本需要模拟上百万种组合的复杂过程,压缩至仅评估40种成分即可精准锁定最优配方。这种高效方法显著缩短了研发周期,提高了材料设计的准确性。
实验测试结果与理论预测高度一致:新合金的强度达到目前传统铸造工艺所制备最强铝合金的五倍,同时在高温环境下仍能保持结构稳定。其微观结构中富含细小沉淀物,使其在400℃极端条件下仍具有优异的机械性能。

3D打印金属
研究团队表示,该材料有望广泛应用于航空发动机风扇叶片等关键部件制造,推动更轻、更强、更耐高温的航空零部件发展。目前,这类部件多采用钛合金或先进复合材料,而钛合金不仅重量是铝的1.5倍以上,成本也高达铝的10倍。
团队指出,若能以更轻、更坚固的材料制造风扇叶片,将有助于交通运输领域大幅降低能耗。此外,借助3D打印技术在复杂结构成型、材料利用率和设计灵活性方面的优势,该合金还可用于高端真空泵、汽车冷却系统以及数据中心散热设备等高技术应用场景。