近日，肩負(fù)月球“挖土”重任的“嫦娥五號(hào)”成功發(fā)射,。嫦娥五號(hào)帶回的月壤,，有著非常重要的用途，將研究如何在月球上建房,。 按規(guī)劃嫦娥六號(hào),、嫦娥七號(hào)均有各自的任務(wù)，嫦娥八號(hào)或?qū)?shí)地測(cè)試月面“3D打印”房子等關(guān)鍵技術(shù),，為將來構(gòu)建月球科研基地,，做出前期探索。
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今年,，美國宇航局宣布與一家3D打印公司合作,，研究在月球表面打印結(jié)構(gòu)的方法，希望人類可以在月球長久居住,。如果能夠利用月球自有的材料,，利用自動(dòng)化系統(tǒng)建造結(jié)構(gòu)，在月球上通過3D打印建造房屋，有可能成為現(xiàn)實(shí),。
在3D打印（增材制造）生產(chǎn)過程中材料是重要的制勝因素,，測(cè)定材料特性,，篩選原材料，是獲取高質(zhì)量產(chǎn)品的必要條件,。工藝中的原材料和成品都需要進(jìn)行關(guān)鍵屬性表征測(cè)試,，如比表面積、密度,、粒度,、粒形、孔隙度等,，以符合相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),。3D打印材料的物理特性對(duì)加工效率及成品性能有影響，也是影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要素之一,。
3D打印材料物性測(cè)試
比表面積的大小直接影響3D打印金屬粉體顆粒的燒結(jié)程度,，是評(píng)估燒結(jié)過程動(dòng)力學(xué)和終產(chǎn)品特性的重要指標(biāo)之一。
TriStar II Plus系列比表面積測(cè)試儀
粉體的比表面積可通過氣體吸附法測(cè)定,，通過測(cè)定顆粒粉體對(duì)氣體的吸附量,，應(yīng)用BET方法可算得比表面積。麥克儀器公司的眾多型號(hào)比表面積測(cè)試儀,，均可測(cè)量粉體和成型材料的比表面積,，如：TriStar II Plus系列，ASAP系列,，3Flex系列,，Gemini系列等。
孔隙度是評(píng)估3D打印工藝的重要指標(biāo),，原料粉體的孔隙度會(huì)影響其流動(dòng)性,，以及成型過程及成品部件的表面光潔度和機(jī)械強(qiáng)度。成品孔隙度及相關(guān)性能也與粉體孔隙度息息相關(guān),，因此針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域和性能特點(diǎn)的產(chǎn)品,，需要調(diào)控孔隙度以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。
AutoPore V系列全自動(dòng)壓汞儀
麥克儀器的AutoPore系列全自動(dòng)壓汞儀可測(cè)量樣品在低至3nm的介孔及大孔范圍內(nèi)的孔隙度和孔徑信息,。測(cè)試可采用快速掃描,、時(shí)間或速率平衡等不同的模式進(jìn)行，并且測(cè)試分辨率高,，進(jìn)汞體積可至0.1μL,。
表觀密度和振實(shí)密度會(huì)影響3D打印粉體層的燒結(jié)動(dòng)力學(xué)和終產(chǎn)品的孔隙率及機(jī)械性能；堆積密度主要受粒度和粒形分布的影響，對(duì)制定材料的規(guī)格指標(biāo)非常重要,；包裹密度能夠測(cè)定復(fù)雜和不規(guī)則形態(tài)成品的體積,。掌握產(chǎn)品的各種密度參數(shù)，有利于更好的把握增材制造的整個(gè)過程,。
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密度測(cè)試儀
麥克儀器AccuPyc II 1345 真密度分析儀和GeoPyc 1365 包裹/振實(shí)密度分析儀均采用無損檢測(cè)技術(shù),，可使用戶測(cè)定增材制造工藝參數(shù)所需的主要密度和孔隙率數(shù)據(jù)，由此評(píng)估原材料和成品質(zhì)量,，判斷產(chǎn)品是否合格,。
3D打印技術(shù)為眾多行業(yè)帶來了福音，在航天航空,、工程施工,、汽車、電子,、醫(yī)療,、教育、軍工,、地理信息系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,。3D打印科技革新，一次次刷新人們的認(rèn)知,，然而如何更好地獲取符合要求的高質(zhì)量材料是目前行業(yè)的挑戰(zhàn)之一,。材料是制約行業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵要素，如若材料研究能夠取得更大的突破,，必將推進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)更好地發(fā)展,。
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