2024年8月28日，来自阿拉巴马大学伯明翰分校（UAB）的研究人员通过使用高分辨率成像和计算机模拟方法在3D打印纳米层状高熵合金（EHEA）中的高压相变探索方面取得了新的进展。

相关研究以题为“High-pressure phase transition in3-D printed nanolamellar high-entropy alloy by imaging and simulation insights”的论文发表在《科学报告》上。该研究详细介绍了通过使用高分辨率成像和计算机模拟对高压下增材制造材料的剖析进展。

UAB物理系教授兼文理学院研究与创新副院长Yogesh Vohra担任极端条件下增材制造复杂系统中心（CAMCSE）的首席研究员。为了在极端环境下为人类生产更好的材料，CAMCSE研究了3D打印材料在极端压力、温度和高速冲击或冲击压缩下的表现。

使用聚焦离子束技术提取几纳米厚的压缩样品，电子显微镜观察证实了相变的不可逆性。即使在极端压力下，纳米层排列仍保持不受干扰。

Vohra表示，发表的研究重点是3D打印合金高强度和延展性背后的根本结构原因。“特别是，晶体结构在高压下的变化可能会影响3D打印合金的机械性能，”Vohra说。“本文中的电子显微镜研究意义重大，因为它首次证实了纳米结构层状结构在暴露于压力后得以保持，并且各个层的化学成分没有变化。”

这项研究将有助于设计用于航空航天和发电厂应用中的极高温度、超高速撞击下的弹性结构以及核反应堆中的高辐射环境的增材制造材料。

Vohra表示，他对CAMCSE的这一研究发现感到兴奋，因为它代表了对高压引起的晶体结构变化理解的进步，并强调了合作的重要性。“这篇论文代表了四个不同学术机构在极端条件下应用于3D打印超级合金的集体专业知识，”他说。“跨科学和工程学科合作解决一个共同问题是CAMCSE的一项显著成就，同时为UAB研究生提供了培训机会。”CAMCSE的四个学术合作伙伴，包括马萨诸塞大学阿默斯特分校、斯坦福大学、加州大学欧文分校和塔斯基吉大学。