【技术实现步骤摘要】
一种超弹性金属超材料的制备方法和应用
[0001]本专利技术属于金属超材料设计及其制备领域,具体涉及一种超弹性金属超材料的制备方法和应用。
技术介绍
[0002]高性能超弹性金属材料具有极高强度、超大弹性应变极限和温度不敏感弹性模量(Elinvar埃林瓦效应),从致动器和医疗设备到高精度仪器等各种工业应用,已经成为新兴产业发展不可或缺的战略性金属材料。不过,因其位错的易滑移特性,块体晶态金属的弹性应变极限通常小于1%。然而,形状记忆合金包括胶质金属和应变玻璃合金可以达到高达百分之几的弹性应变极限,尽管是伪弹性结果并且伴随着较大的能量耗散。目前,许多金属材料构件均用于弹性变形领域,尤其是人造骨、牙科用材料或弹簧等机械部件,其需要低杨氏模量和高弹性应变。
[0003]弹性应变是由于晶格中原子间距离的可逆变化而引起的,虽然理论预测可具有超过10%的弹性应变,但由于强度限制,现实中大多数金属材料的弹性应变一般不超过5%,大部分在1%以下(如图1所示),而且通常材料的杨氏模量越低,强度越低,同时实现低杨氏模量和高强度是一大难题 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超弹性金属超材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:根据Maxwell方程选取弯曲型超材料,Maxwell方程为:m=b
‑
3j+6,其中b和j分别为杆和节点的数目,同时满足当m小于0时为弯曲型超材料;步骤二:选取基体材料,采用激光粉床熔化3D打印制备得到超弹性金属超材料。2.根据权利要求1所述超弹性金属超材料的制备方法,其特征在于,所述弯曲型超材料选自体心立方超材料、面心立方超材料、正交十二面体超材料中的一种。3.根据权利要求2所述超弹性金属超材料的制备方法,其特征在于,所述弯曲型超材料为体心立方超材料,其体心立方晶体结构的单胞尺寸为5.77mm,杆长度为5mm,杆直径为0.35mm,相对密度为2%。4.根据权利要求1所述超弹性金属超材料的...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟豪章,李传维,顾剑锋,
申请(专利权)人:上海医钛科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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