Le leghe ad alta entropia (HEA) sono la frontiera della comunità dei materiali metallici. Sono utilizzati come materiali alternativi nella produzione di pale di turbine ad alta temperatura, stampi e matrici ad alta temperatura, rivestimenti duri su utensili da taglio o anche componenti di reattori nucleari di quarta generazione.

Selezionando le corrette combinazioni degli elementi costitutivi degli HEA e regolandone le proporzioni, Gli HEA possono esibire notevoli proprietà meccaniche alle alte temperature e mostrare una resistenza eccezionale, duttilità e tenacità alla frattura a temperature criogeniche.

Nel frattempo, anche lo sviluppo di HEA per la stampa 3D sta avanzando rapidamente, aumentando il grande potenziale per la produzione di prodotti HEA così geometricamente complessi con prestazioni desiderabili.

Però, c'è una mancanza di comprensione completa sulla stampa 3D di HEA. Per affrontare questo problema, ricercatori della Singapore University of Technology and Design (SUTD), Università tecnologica di Nanyang (NTU), La Huazhong University of Science and Technology e la Hunan University hanno collaborato per pubblicare una revisione approfondita dei recenti risultati sulla stampa 3D di HEA (fare riferimento all'immagine). Lo studio è stato pubblicato su Materiale avanzato .

Il documento di revisione include i processi di produzione delle polveri HEA, Processi di stampa 3D per prodotti HEA, e la microstruttura, proprietà meccaniche, funzionalità e potenziali applicazioni dei prodotti stampati.

"La stampa 3-D di HEA ha registrato una crescita esplosiva nel mondo accademico e riscuoterà un grande interesse da parte dell'industria. Nella nostra recensione, deposizione di energia diretta basata su laser, la fusione laser selettiva e la fusione del raggio di elettroni sono convalidate per la loro applicabilità alla stampa di vari prodotti HEA di alta qualità. Consente una combinazione di selezione del materiale, libertà di progettazione e produzione per leggerezza, prodotti personalizzabili e da non assemblare, " ha spiegato l'autore principale, il professor Chua Chee Kai di SUTD.

"Si prevede che le velocità di raffreddamento ultraveloci di alcune tecniche di stampa 3D prevengano la formazione di composti intermetallici indesiderati nei prodotti HEA, migliorando così le loro proprietà meccaniche. Le diverse velocità di raffreddamento di questi processi di stampa indurrebbero variazioni sostanziali sia nelle microstrutture che nelle prestazioni macroscopiche dei prodotti, " ha detto il primo autore Dr. Han Changjun da NTU.

"Riteniamo che questo documento serva come una preziosa revisione completa per approfondire la nostra comprensione della stampa 3D di HEA concentrandosi sui suoi meriti unici. Si spera, più ricercatori sarebbero incoraggiati a esplorare questo campo estremamente interessante, " ha aggiunto l'autore corrispondente Professore Associato Zhou Kun da NTU.