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日前，烏普薩拉大學(xué)研究人員與石墨烯材料公司Graphmatech合作，發(fā)現(xiàn)使用石墨烯涂層可以顯著降低銅粉的反射率。這項工作可以通過激光增材制造(AM)實現(xiàn)更密集的打印部件。
在增材制造中使用銅是很具挑戰(zhàn)性的。原因在于：在激光粉末床熔融(這是金屬AM中十分常見的技術(shù))的常用波長下，只有一小部分能量能被材料吸收，直接導(dǎo)致打印物件的密度很低。
Graphmatech首席執(zhí)行官Mamoun Taher表示，利用Graphmatech的技術(shù)，研究人員-能夠修改銅粉的表面，使反射率降低67%。
據(jù)媒體了解，Taher表示："通過在銅粉表面涂覆石墨烯，改變了銅粉表面特性，具體來說就是銅粉形態(tài)、導(dǎo)電性和粗糙度，進而改變了激光光與銅粉表面的相互作用方式，改善了銅粉的吸收特性。"
石墨烯還能夠在印刷過程中存活下來，這對印刷的銅-石墨烯部件的密度產(chǎn)生了積極影響，使其減少了多孔性。
烏普薩拉大學(xué)教授Ulf Jansson表示："開發(fā)出的用石墨烯涂覆金屬粉末的新工藝，為設(shè)計各種應(yīng)用的新材料開辟了非常有趣的前景。"
有助于減少碳排放
該技術(shù)還可能能夠減少碳排放，并有可能對一些潛在的應(yīng)用產(chǎn)生積極影響，包括電動交通、電子和國防。
Taher說："由于銅的延展性和高導(dǎo)電性，銅被密集地應(yīng)用于汽車零部件和電子產(chǎn)品(以及許多其他工業(yè)應(yīng)用)。但由于存在反射率的問題，通過增材制造制造零件一直極具挑戰(zhàn)性。"
他補充道：“銅零件通常是通過能耗較高、效率較低、設(shè)計靈活性較低的方法生產(chǎn)的。利用石墨烯技術(shù)改善銅的加工性，或許能夠提高產(chǎn)量，減少浪費，能夠在一系列常見的3D打印機上實現(xiàn)銅的3D打印，生產(chǎn)出的部件可能比純銅更強、更薄、更導(dǎo)電，同時還能節(jié)省重量和成本。”
Taher表示，任何新材料或新技術(shù)的開發(fā)往往會帶來一些挑戰(zhàn)，不過截至目前，研究人員還沒有發(fā)現(xiàn)任何缺點。
Graphmatech目前正在努力擴大該技術(shù)的規(guī)模，并已經(jīng)報告了在一些應(yīng)用中取得的進展。
(原標(biāo)題：瑞典利用石墨烯技術(shù) 助力銅材增材制造)
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