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NUST MISIS的科學家們提出了一種生產超高純度氧化鋁(UHPA)的先進方法，這種方法可以使3D打印鋁復合材料的強度增加一倍，并將這些產品的特性提高到鈦合金的質量。所研制的3D打印改性劑可用于航空航天工業(yè)的產品。

航空航天、海洋和醫(yī)療行業(yè)正在利用鈦、鋁和鋼鐵3D打印的重量、時間和成本優(yōu)勢。鋁重量輕(密度2700公斤/立方米)，可塑，彈性模量約70 MPa。這是行業(yè)對適合3D打印的金屬的主要要求之一；然而，鋁本身并沒有足夠的強度或堅固性：即使是合金硬鋁的抗拉強度也是500mpa，布氏硬度HB為20kgf /mm2。

以氮化物和氧化鋁為基礎，通過燃燒得到的改性前驅體已成為新型復合材料的基礎。NUST MISiS團隊的研究使用了純度為99.7%的鋁顆粒。通過氧化，與堿反應，隨后的鹽酸處理和1450℃的熱煅燒，UHPA中雜質，特別是鐵雜質的總濃度降低，而堿金屬（K，Na，Li）的濃度則相反，增加了。

研究人員研究了后續(xù)酸和熱處理后雜質濃度的演變過程，發(fā)現(xiàn)所提出的方法可以分別從初始純度為99.70%和99.99%的鋁球中生產出純度為99.99%和99.999%的UHPA。

鈦的強度大約是鋁的六倍，所以這種先進的方法產生的3D打印鋁復合材料的強度是鈦的三分之一。研究人員詳細介紹了這項技術，并將研究結果發(fā)表在科學期刊《可持續(xù)材料與技術》(Sustainable Materials and Technologies)上。

NUST MISIS有色金屬和黃金學系的Alexander Gromov教授解釋說:“我們已經開發(fā)出一種技術來強化3D打印得到的鋁基復合材料，我們還通過燃燒鋁粉獲得了創(chuàng)新的前體改性劑。”“燃燒產物-氮化物和氧化鋁-是專門為燒結支化表面與過渡納米分子之間形成的制備。這是表面的特殊性質和結構，允許粒子牢牢地附著在鋁基體上，從而使得到的復合材料的強度增加一倍。

據(jù)研究人員介紹，該方法的優(yōu)點是成本低、實用性強。目前，該團隊正在新技術的幫助下測試原型。