हाल ही में, ऑस्ट्रेलिया में रॉयल मेलबोर्न इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और सिडनी विश्वविद्यालय सहित एक अंतरराष्ट्रीय शोध दल ने मिश्र धातुओं और 3 डी प्रिंटिंग प्रक्रियाओं को मिलाकर एक नया टाइटेनियम मिश्र धातु बनाया है जो मजबूत है और तनाव के तहत भंगुर नहीं है।
नए टाइटेनियम मिश्र धातु में दो टाइटेनियम क्रिस्टल का मिश्रण होता है, जिन्हें -टाइटेनियम चरण और -टाइटेनियम चरण कहा जाता है, जिनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट परमाणु व्यवस्था से मेल खाता है। ऑक्सीजन और आयरन -टाइटेनियम चरण और -टाइटेनियम चरण के दो सबसे शक्तिशाली स्टेबलाइज़र और मजबूतकर्ता हैं, जो प्रचुर और सस्ते हैं।
शोधकर्ताओं ने पाया कि पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रियाओं के माध्यम से कठिन-टाइटेनियम ऑक्साइड लौह मिश्र धातु विकसित करने में दो समस्याएं हैं। एक यह है कि ऑक्सीजन टाइटेनियम को भंगुर बनाती है; दूसरा यह है कि लोहा मिलाने से गंभीर धातु संबंधी दोष हो सकते हैं और टाइटेनियम के बड़े टुकड़े बन सकते हैं।
टीम ने धातु पाउडर से मिश्र धातु मुद्रित करने के लिए लेजर निर्देशित ऊर्जा जमाव का उपयोग किया, जो बड़े और जटिल भागों के निर्माण के लिए उपयुक्त प्रक्रिया है। टीम ने मजबूत, लचीले और प्रिंट करने में आसान मिश्र धातुओं की एक श्रृंखला की पहचान करने के लिए मिश्र धातु डिजाइन अवधारणाओं को 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया डिजाइन के साथ जोड़ा।
इस सामग्री का मुख्य प्रेरक कारक -टाइटेनियम चरण और -टाइटेनियम चरण के भीतर और बीच ऑक्सीजन और लौह परमाणुओं का अद्वितीय वितरण है। शोधकर्ताओं ने -टाइटेनियम चरण में एक मजबूत उच्च-ऑक्सीजन खंड और एक नमनीय कम-ऑक्सीजन खंड के साथ एक नैनोस्केल ऑक्सीजन ग्रेडिएंट डिजाइन किया है, जो स्थानीय परमाणु बंधनों पर नियंत्रण सक्षम बनाता है और संभावित भंगुरता की संभावना को कम करता है।
शोधकर्ताओं ने कहा कि टीम ने डिजाइन में सर्कुलर इकोनॉमी के विचार को शामिल किया, जिससे औद्योगिक अपशिष्ट और निम्न-श्रेणी की सामग्रियों का उपयोग करके नए टाइटेनियम मिश्र धातुओं के उत्पादन की आशा पैदा हुई। इसके अलावा, ऑक्सीजन उत्सर्जन न केवल टाइटेनियम के लिए, बल्कि ज़िरकोनियम, नाइओबियम, मोलिब्डेनम और उनके मिश्र धातुओं के लिए भी एक महत्वपूर्ण चुनौती है। नया शोध 3डी प्रिंटिंग और माइक्रोस्ट्रक्चर डिजाइन के माध्यम से ऑक्सीजन उत्सर्जन की समस्या को कम करने के लिए एक टेम्पलेट प्रदान कर सकता है।
