实时•全面•专业

Prompt•Overall•Professional

学术研究

战略动态 > 学术研究

美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室研发电泳沉积新模型,可应用于涂层及3D打印领域

2017-02-20 363浏览 标签: 美国电泳3D打印

2017年2月17日,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)官网公布消息称,科研人员成功研发新型电泳沉积(EPD)模型。

LLNL实验室电泳沉积模型

 

电泳沉积(EPD)的过程是利用电场将悬浮在液体中的胶体颗粒,从溶液中转移到导电基片上。通常EPD工艺可应用于汽车涂漆、陶瓷涂覆以及3D打印领域。

LLNL实验室的研发人员成功研发了描述带电粒子沉积过程的精确计算模型,为科学家和工程师们提供了一个史无前例的研究方法。新模型可以实现对整个EPD工艺过程中的每个粒子都进行追踪,单个粒子的宽度约200纳米,直径大约与最小细菌相近。

LLNL实验室的博士后研究员Brian Giera说:“新模型比以往任何模型提供的信息都多,同时也提供了以往无法实现的新方法。在这个粒子动力学框架内,我们能够获得真正详细的信息。这是第一次,如此详细地了解EPD工艺过程。”

在两年的时间内,由LLNL材料工程部门研究员Todd Weisgraber领导的团队开发了该模型,并通过改变系统的电场强度和盐浓度等参数,进行了几十种不同参数的模拟。模拟结果表明不仅电场强度会影响晶体的生长,同时盐浓度也发挥了重要作用。研发人员表示新模型可以更好地理解沉积动力学,确定预期的结晶速度,这将会直接影响壳层的形成以及EPD工艺的应用。新模型具有可扩展性,适用于几乎任何类型的材料。

LLNL实验室的研发人员Zepeda-Ruiz说:“我们的计算模型可以获得实际实验中极难观察到的详细信息。当溶液老化且化学性质改变,实验不能再现结果时,模型仍然可以应用。现在我们拥有一个可重复的手段来研究EPD工艺,这就是优势之一。”研发人员表示新模型对光子科学领域的研究非常重要,因为该领域需要实现对结晶的精确控制。

下一步,研发人员将研究胶体颗粒如何重新悬浮,更重要的是研发不同颗粒尺寸的模型。

留言(0)