一种增材制造超轻因瓦合金点阵结构及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种增材制造超轻因瓦合金点阵结构及其制备方法和应用，具体涉及点阵金属的增材制造技术领域。该增材制造超轻因瓦合金点阵结构由三维点阵单胞拓展而成，三维点阵单胞由平面菱形结构旋转变换而来，平面菱形结构的一个锐角与空间Z轴夹角成45°且平面菱形结构在空间XZ平面内对称分布；以平面菱形结构的上述锐角顶点为原点，平面菱形结构沿空间X轴先分别旋转‑90°、90°、180°，再沿空间Z轴分别旋转‑90°、90°、180°，获得32棱柱点阵单胞，将32棱柱点阵单胞沿横纵方向拓展获得增材制造超轻因瓦合金点阵结构。此结构轻量化程度高、热膨胀系数低，拓宽了点阵金属在航空航天领域的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于点阵金属的增材制造，具体涉及一种增材制造超轻因瓦合金点阵结构及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着技术的不断进步，各种复杂构件的轻量化、集成化和多功能化已成为航空航天等高端装备发展的主要趋势，这对结构的设计提出了更高的要求。在航空领域，轻量化是航空飞行器设计领域一直追求的目标。数据表明，飞机重量每减轻1%，飞机性能可提高3%~5%；同时，重量减轻有利于提高飞机整体的燃油效率和载重量，轻量化程度已成为衡量航空飞行器的重要指标之一；在航天领域，减重也已进入了“克克计较”的时代，航天飞行器的重量每减重1kg，其发射成本可减少1.5万美元，同时，通过轻量化技术可以有效地降低飞行器的质量与能耗，从而提升其运载能力、运行速度、续航能力与机动性。

2、此外，随着航空航天飞行器的高速发展，各类新设备、新器件不断迭代升级，在满足轻量化需求的同时对结构的热膨胀性能提出了更高的要求，如航天遥感器、精密激光、光学测量系统等领域亟需低膨胀甚至零膨胀性能以保证结构系统的稳定性和尺寸/测量精度。

3、点阵结构作为一种功能性结构，除了具有基本的力学本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种增材制造超轻因瓦合金点阵结构，其特征在于：该增材制造超轻因瓦合金点阵结构由三维点阵单胞拓展而成，所述三维点阵单胞由平面菱形结构旋转变换而来，平面菱形结构的一个锐角与空间Z轴夹角成45°且平面菱形结构在空间XZ平面内对称分布；以平面菱形结构的上述锐角顶点为原点，平面菱形结构沿空间X轴先分别旋转-90°、90°、180°，再沿空间Z轴分别旋转-90°、90°、180°，获得32棱柱点阵单胞，将32棱柱点阵单胞沿横纵方向拓展获得增材制造超轻因瓦合金点阵结构；所述增材制造超轻因瓦合金点阵结构密度为0.4g/cm3~1.6g/cm3，所述增材制造超轻因瓦合金点阵结构在-60℃~100℃的温...

【技术特征摘要】

1.一种增材制造超轻因瓦合金点阵结构，其特征在于：该增材制造超轻因瓦合金点阵结构由三维点阵单胞拓展而成，所述三维点阵单胞由平面菱形结构旋转变换而来，平面菱形结构的一个锐角与空间z轴夹角成45°且平面菱形结构在空间xz平面内对称分布；以平面菱形结构的上述锐角顶点为原点，平面菱形结构沿空间x轴先分别旋转-90°、90°、180°，再沿空间z轴分别旋转-90°、90°、180°，获得32棱柱点阵单胞，将32棱柱点阵单胞沿横纵方向拓展获得增材制造超轻因瓦合金点阵结构；所述增材制造超轻因瓦合金点阵结构密度为0.4g/cm3~1.6g/cm3，所述增材制造超轻因瓦合金点阵结构在-60℃~100℃的温度区间内热膨胀系数不高于0.8×10-6k-1。

2.根据权利要求1所述的增材制造超轻因瓦合金点阵结构，其特征在于：制备增材制造超轻因瓦合金点阵结构的基体材料为因瓦合金，因瓦合金牌号为4j32、4j32a、4j36、4j38中的一种，因瓦合金的粉末粒径为15μm~53μm。

3.根据权利要求1所述的增材制造超轻因瓦合金点阵结构，其特征在于：增材制造超轻因瓦合金点阵结构的孔隙率为80%~95%，所述32棱柱点阵单胞...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏彦鹏，马英纯，苗治全，于波，李怀乾，周浩然，时坚，杨明科，关书文，
申请(专利权)人：中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：