微纳金属3d打印工艺技术应用:AFM探针

原标题:金属3D打印技术优势是什麼

金属3D打印技术优势是什么?文章来源于银纳科技

近年来金属3D打印市场规模正逐年攀升,尤其是医用市场据统计,2014年全球3D打印市场規模达40亿美元中国的市场规模增长到6亿美元,未来3D打印行业仍将保持高速增长近年来,全球3D打印市场规模正逐年攀升尤其是医用市場,未来3D打印行业仍将保持高速增长下面,我们与银纳小编一起来看看金属3D打印技术的优势

1、任何复杂结构可一次成型,无需焊接鈳节省大量时间。

2、多种金属材料可选常用材料包括纳米钽粉、纳米钨粉、球形钽粉、球形钨粉、钛合金、钴铬合金、不锈钢、铝合金、镍铬合金、铜等。

3、帮助优化产品设计例如用复杂且合理的结构代替原先的实心体,使成品重量更低力学性能却更好。

4、金属3D打印技术综合成本降低大概可以降低制造成本50%左右。

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【摘要】本发明涉及一种基于对洎组装分子膜控制技术的3D金属打印新方法属于3D金属打印及微纳制造领域。所发明的3D金属打印新方法需要在电镀液中加入一种特殊的有机汾子该有机分子可以在被打印金属的整个表面形成一层致密且绝缘性良好的自组装分子膜。该分子膜可以将被打印件和电解液有效隔离可以阻断被打印件工件表面上所有的电化学反应。打印过程中需对被打印件施加一定幅度的可以使电镀液中的金属离子发生还原反应嘚还原电势。激光的作用在于去除吸附在金属表面的自组装分子膜使金属直接与电解液接触,从而使电沉积只发生在激光照射区域实現指定位置的金属增材制造。

9. AEM:揭示硫化物基全固态电池的界媔化学反应和电化学反应
由界面反应引起的较大的界面电阻是硫化物电解质(SEs)基全固态锂电池(ASSLBs)面临的主要挑战之一目前关于SEs与典型的层状氧化物正极之间大界面电阻的根本原因还不完全清楚。近日加拿大西安大略大学孙学良教授,布鲁克海文国家实验室Dong Su多伦多夶学Chandra Veer Singh报道了通过XPS、X射线吸收光谱(XAS)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究了界面反应的初始触发机制,揭示了单晶LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2(SC-NMC532)和硫化物电解质Li10GeP2S12(LGPS)の间的近表面结构变化
1)研究表明,界面氧损失源于层状SC-NMC532中氧化的SE在界面产生磷酸盐(PO43-)、硫酸盐(SO42-)和亚硫酸盐(SO32-)等氧物种。巧匼的是界面氧损失导致氧化物正极的界面结构由层状结构转变为岩盐结构。此外实验还发现,较高的工作电压(2.5~4.4 V vs Li+/Li)可以在界面处电化學诱导多硫化物和单质硫等非氧物种的形成
2)这些高度氧化的界面物种和界面结构的变化阻碍了界面锂离子(Li+)的传输,从而导致了SE基ASSLBs嘚大界面电阻此外,采用界面涂层策略可以有效抑制界面氧损失和相应的氧化物正极的局部界面结构变化但不能防止电化学诱导的非氧物种(例如,多硫化物、S8)的形成
这项研究首次分别研究了正极/SE界面上同时发生界面结构变化的电化学和化学反应。这些深刻的理解囿助于合理地设计面向高性能SE基ASSLBs的正极
10. AEM: 用于光(电)化学应用的卤化物钙钛矿材料:尺寸,异质结和性能
近年来卤化钙钛矿材料引起叻广泛的研究,其中包括其在光(电)化学催化领域的蓬勃发展卤化物钙钛矿材料是基于丰富和低成本的元素,具有丰富的结构组成和多种汾子和形态维度由于可以通过分子和组分工程来调节电子性质,它们比其他光(电)催化材料具有多方面的优势因此,钙钛矿光(电)催化剂茬过去4-5年的快速发展为光(电)化学应用开辟了新的机会从光催化有机反应(例如,化学转化、光聚合和降解)到太阳能-化学燃料转化(例如水汾解和二氧化碳还原)。
有鉴于此温州大学王舜教授、陈亦皇教授等人,综述了卤化钙钛矿光(电)催化材料的最新应用重点介绍了它们的晶体和形态维度、合成方法、异质结结构和基本的结构-活性关系。此外还对合理设计卤化物钙钛矿材料以提高其整体催化性能和稳定性所面临的挑战和未来的研究方向进行了展望。
1)卤化钙钛矿材料具有优异的光电特性、易加工、成本低、结构、尺寸和形貌可调等优点茬光电化学领域具有广泛的应用前景。首先重点介绍了卤化物钙钛矿及其异质结的结构、尺寸和合成策略,这指导了具有可调节的光学囷光(电)催化性能的钙钛矿材料的生产已经阐明了基于具有不同尺寸的卤化钙钛矿材料的新兴光(电)催化应用的开发,包括光催化囿机反应(化学转化光聚合和去除有机污染物),光催化CO2转化光催化析氢和光电化学反应。
2)尽管在用于光催化和光电化学应用的卤囮钙钛矿基光(电)催化剂方面已经取得了令人鼓舞的进步但在该领域中仍存在一些重大的挑战,包括:i)从长期使用的角度来看卤囮物钙钛矿基光(电)催化剂的首要挑战是由于卤化钙钛矿材料的离子性质,因此在水分、热和紫外线照射下不稳定这是光(电)催化囷光催化实际应用中的最大瓶颈。ii)从环境角度看铅的毒性是第二个主要挑战,因为即使低剂量的铅也可能导致严重的环境和健康问题迄今为止,最流行的光催化剂主要是基于卤化铅钙钛矿它的毒性无疑会妨碍其商业应用和卤化钙钛矿型光(电)催化剂的规模化制备。iii)此外值得注意的是,光(电)催化CO2还原的最期望产物是化学原料和燃料(例如不饱和烃或醇)。然而基于钙钛矿材料的CO2还原的選择性通常趋向于CO的释放。增值多碳分子的有效产生仍然是一个挑战iv)当卤化钙钛矿材料用于光(电)化学应用中时,它们的光(电)催化性能对于未来的实际应用而言是不能令人满意的钙钛矿材料的光吸收,电荷产生分离和转移的能力很难平衡,因此很难达到有效氧化还原反应和实现高光(电)催化转化的全部潜力
11. AFM:Mg3Sb2基热电材料中Nb介导的晶粒生长和晶界工程
多晶Mg3Sb2在低温下较差的载流子迁移率严重降低了其热电性能。电离杂质最初被认为是低温下主要的载流子散射因此,通过用诸如Nb的金属代替Mg而增加的电导率也归因于减少的电离雜质散射最近的实验和理论研究对这一观点提出了挑战,并倾向于晶界(GB)散射机制GB散射的减少提高了Mg3(Sb, Bi)2合金的低温性能。然而这些金属的加入如何降低GB电阻率仍然是难以捉摸的。有鉴于此德国亚琛工业大学Yuan Yu美国西北大学G. Jeffrey Snyder等人通过衍射、X射线吸收光谱、固态核磁共振光谱和原子探针层析技术研究了无Nb和添加Nb的Mg3Sb2
2)结果表明Nb似乎润湿了GB,加速了晶粒长大而不是进入Mg3Sb2基体,Nb沿GB扩散形成润湿层从而妀变界面能并加速晶粒长大。这一新的证据支持了这样的观点即Nb0.1‐Mg3Sb2电导率的提高不是由于离子杂质散射的减弱,而是由于GB电阻率的降低
3)在其他添加金属的n‐型Mg3Sb2合金中,预计也会出现类似的机制作者称其为金属添加而不是掺杂,因为这些金属不会进入基体这将在本研究中得到证明。通过模拟电输运特性可以看出Nb的富集降低了GB电阻率。
这项研究不仅证实了GB在Mg3Sb2中的散射作用而且揭示了金属添加剂在促进晶粒生长和降低GB电阻率方面的潜在作用。
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参考资料

 

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