NASA 的一组研究人员开发了一种名为 GRX-810 的新型金属合金，其强度是之前开发的任何合金的 1000 倍。可能更有趣的是，对于这个项目，专业团队完全依赖 3D 打印。更具体地说，增材制造用于在合金中均匀分散纳米级氧化物，提供更好的热和机械性能。这导致材料能够承受高达 1,093°C (33,9674°F) 的温度，并可能对火箭发动机等制造产生重大影响。
金属合金通过氧化物分散法得到强化，这是一种将小的氧化物颗粒分散到金属基体中以增加其强度、耐热性和延展性的方法。尽管 NASA 没有透露最初使用的是什么金属，但在大多数情况下应用这种技术，都会使用镍或铁铝合金。关于氧化物分散，同样重要的是要提到该过程通常非常耗时且昂贵。然而，通过依靠增材制造和热力学建模，该团队能够显着减少时间和成本，并声称仅在 30 次模拟中就发现了最佳合金成分。
新合金可能会影响一些火箭部件的制造(图片来源：NASA)
NASA GRX-810的发展与特点
NASA 的研究人员使用非常精确的计算机模型来确定 GRX-810 的成分，特别是在氧化物的使用量方面。然后，他们使用 3D 打印来均匀地注入纳米级氧化物。虽然美国国家航空航天局尚未透露确切的过程，但这种类型的分散体使他们能够快速、廉价地获得一种耐用的合金，这种合金更易成型，可以承受极端温度。其实力也大幅提升。据该团队称，GRX-810 的强度是过去开发的材料的 1000 倍。NASA 转型工具和技术项目的副项目经理 Dale Hopkins 补充说，“这一突破对于材料开发来说是革命性的。随着美国宇航局旨在改变飞行的未来，新型更坚固、更轻的材料发挥着关键作用。以前，抗拉强度的增加通常会降低材料在断裂前的拉伸和弯曲能力，这就是我们的新合金卓越的原因。”
不难想象 NASA 研制的 GRX-810 对航空航天工业的影响。例如，由于其更高的耐用性和耐热性，它可用于制造喷气发动机以减少燃料消耗。此外，运营和维护成本也将降低。当被问及 GRX-810 的性能时，该团队解释说该合金具有两倍的抗断裂强度;折断前弯曲的柔韧性是其三倍半;暴露在高温下时的耐用性超过 1,000 倍。这些品质为航空航天开辟了无限可能!
这只是 NASA 的第一步，它计划建立在热力学建模和增材制造的基础上，在创造创新材料方面走得更远。位于克利夫兰的美国宇航局格伦研究中心的材料科学家、新合金的发明者之一蒂姆·史密斯总结道：
“应用这两种工艺大大加快了我们材料开发的速度。我们现在可以比以前更快、性能更好地生产新材料。过去需要数年的试错过程，现在需要数周或数月才能发现。”
