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從2022年美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)對(duì)外首次透露GRX-810材料信息起，這種專門(mén)針對(duì)在極端溫度下服役而研發(fā)的氧化物彌散強(qiáng)化(ODS)合金的研究不斷突破，而在最新2024年1月8日至12日于美國(guó)佛羅里達(dá)州奧蘭多市舉行的2024年美國(guó)航空航天協(xié)會(huì)科技論壇和博覽會(huì)(AIAA SCITECH FORUM)上已有研究稱使用液氧/液氫(LOX/LH2)和液氧/液體甲烷(LOX/LCH4)推進(jìn)劑進(jìn)行的一系列熱火試驗(yàn)取得了成功。在對(duì)增材制造(AM)的各種噴射器和噴嘴進(jìn)行了嚴(yán)格的高負(fù)荷循環(huán)測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的鎳基超合金相比，新型研發(fā)的GRX-810合金制造的組件的壽命有所提高。開(kāi)發(fā)GRX-810合金的目標(biāo)是縮小傳統(tǒng)鎳基超級(jí)合金與難熔合金之間在服役溫度上的差距，這種基于鎳-鈷鉻(NICOCR)的合金專為航空航天上的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，包括液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上的噴射器、預(yù)燃器、渦輪機(jī)和熱段部件，這些部件需要在高達(dá)1100°C的溫度下仍能保持高強(qiáng)度。

蜂鳥(niǎo)聲共振&彌散強(qiáng)化多元合金

GRX-810合金在熱火試驗(yàn)中取得的成功，特別是在液氧/液氫，液氧/液體甲烷環(huán)境中的應(yīng)用，極大地可實(shí)現(xiàn)在航空航天領(lǐng)域的使用性突破。在后續(xù)投入使用后的量產(chǎn)化環(huán)境下，GRX-810合金原料制粉工藝的商業(yè)化推進(jìn)也會(huì)是急需變新突破的重要環(huán)節(jié)。主要通過(guò)使用氧化物的彌散強(qiáng)化是一種在20世紀(jì)80年代被徹底探索的強(qiáng)化技術(shù)，盡管是一種有效的強(qiáng)化機(jī)制，但發(fā)現(xiàn)將納米尺度分散質(zhì)引入金屬基質(zhì)中的過(guò)程與結(jié)果都不夠理想，傳統(tǒng)制造方式下，極高的制造成本會(huì)對(duì)很多發(fā)展變新起到限制。而對(duì)于制得的成品，研究表明，粉末的形狀和尺寸分布對(duì)AM構(gòu)建的質(zhì)量有很大影響。高度變形的粉末流動(dòng)性差，因此會(huì)降低原料輸送性能。

蜂鳥(niǎo)聲共振(HAM)技術(shù)可以很好的應(yīng)對(duì)發(fā)展下面臨的痛點(diǎn)問(wèn)題這是一種基于60Hz附近區(qū)間垂直方向共振與最大可達(dá)100g 加速度的處理機(jī)制，整個(gè)過(guò)程無(wú)接觸式反應(yīng)，無(wú)槳葉等介質(zhì)元件介入，無(wú)交叉感染的弱剪切制備處理技術(shù)。在快速高效的前提下，不會(huì)影響被反應(yīng)物料原有理化性能的應(yīng)用轉(zhuǎn)化。蜂鳥(niǎo)聲共振(HAM)系列設(shè)備具備可擴(kuò)展性的特性，可輕松實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到工用量化生產(chǎn)的一鍵式延展。在HAM實(shí)驗(yàn)型設(shè)備到HAM工用型設(shè)備反應(yīng)物料投入量變化的情況下，設(shè)備的反應(yīng)時(shí)間、設(shè)置參數(shù)等應(yīng)用數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生任何更改，可以很大的降低運(yùn)營(yíng)成本。低能耗，高轉(zhuǎn)換，HAM設(shè)備智能化的能量監(jiān)測(cè)體系可以很好的降低經(jīng)濟(jì)支出。

蜂鳥(niǎo)聲共振實(shí)驗(yàn)室&氧化釔多元金屬粉末包覆實(shí)驗(yàn)

圖A為蜂鳥(niǎo)聲共振(HAM)上海實(shí)驗(yàn)室研究員自主利用HAM500實(shí)驗(yàn)室型進(jìn)行的一組利用氧化釔包覆的彌散強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果的前后實(shí)拍圖，反應(yīng)整體在時(shí)間效率上提高了數(shù)十倍的速度。如下圖圖B所示，當(dāng)反應(yīng)包覆結(jié)果放大到25000倍后，粉末表面實(shí)現(xiàn)均勻包覆。對(duì)包覆層厚度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，本組實(shí)驗(yàn)包覆的平均厚度為480nm。這表明，蜂島聲共振技術(shù)對(duì)于彌散強(qiáng)化反應(yīng)具備可進(jìn)一步探索發(fā)展的可行性。

上示圖C與圖D為蜂鳥(niǎo)聲共振(HAM)技術(shù)運(yùn)作下的反應(yīng)機(jī)制的示意圖，蜂鳥(niǎo)聲共振(HAM)技術(shù)通過(guò)獲得振動(dòng)彈簧系統(tǒng)與粉末和容器的存儲(chǔ)質(zhì)量之間的共振，產(chǎn)生由短振幅和一定頻率組成的縱向垂直的壓力波，共振下的高階聲波使得物料在反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)聲學(xué)流動(dòng)，迫使反應(yīng)器中被處理的物料發(fā)生激烈的傳質(zhì)及換熱，物料與物料物料與強(qiáng)化單元及反應(yīng)器壁面之間產(chǎn)生摩擦及碰撞等力作用，是一種加快物料產(chǎn)生物理或者化學(xué)處理效果的強(qiáng)化技術(shù)，在彌散強(qiáng)化的試驗(yàn)下，這一過(guò)程迅速使粉末均勻化。

如上圖圖E所示，可以看到包覆完成的粉末粒形的球形度沒(méi)有遭到破壞，同時(shí)還可以觀察到外層的包覆層十分均勻且無(wú)大顆粒聚集。蜂鳥(niǎo)聲共振(HAM)技術(shù)在對(duì)于微納米級(jí)粉末的處理上，整場(chǎng)物料將持續(xù)處于混沌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(圖G)，宏觀共振配合多個(gè)微尺度范圍聲流作業(yè)區(qū)可以很好的調(diào)動(dòng)粉末的流動(dòng)性，同時(shí)還可以避免粉末聚結(jié)，起到解聚效果。

如下列左側(cè)圖所示，對(duì)于被反應(yīng)粉末類大粒徑差下反應(yīng)中的偏析問(wèn)題，蜂鳥(niǎo)聲共振(HAM)通過(guò)高加速度(最大可達(dá)100g)機(jī)制可實(shí)現(xiàn)不斷地粒子再分布，不受向心力影響，物料將不間歇的充分接觸。同時(shí)，柱形密閉容器可以很好避免死點(diǎn)問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到整場(chǎng)的均今化作業(yè)。

蜂鳥(niǎo)聲共振&產(chǎn)品系列

蜂鳥(niǎo)聲共振(HAM)系列設(shè)備目前已實(shí)現(xiàn)從最小實(shí)驗(yàn)室型100ml到最大工用型200L的體系建設(shè)，配件設(shè)備支持定制化設(shè)計(jì)，面對(duì)不同材料的特殊性可實(shí)現(xiàn)匹配性構(gòu)建。對(duì)于工用型HAM設(shè)備，可支持嵌入流水線無(wú)接觸式遠(yuǎn)程操作。

結(jié)語(yǔ)

蜂鳥(niǎo)聲共振(HAM)技術(shù)可憑借機(jī)制的獨(dú)特性對(duì)于高性能彌散強(qiáng)化多元合金發(fā)展下的技術(shù)需求與商業(yè)擴(kuò)展起到很好的填充，綠色無(wú)污染、高效、高成品率、極高的智能化簡(jiǎn)潔操作與更具安全性的特性等都可賦予更好的展望，更多的應(yīng)用信息與技術(shù)交流，歡迎您聯(lián)系溝通，蜂鳥(niǎo)聲共振(HAM)期待您與我們進(jìn)一步了解，希望可以互相成就探索更高的發(fā)展可能性!