飞机、火箭要变天！MIT开发出史上最硬3D打印铝合金

麻省理工学院（MIT）工程师刚刚突破金属3D打印的极限：他们开发出一种可3D打印的新型铝合金，强度达到传统航空级铝合金的5倍以上，同时保持轻质、耐热和高韧性。这项发表于《Advanced Materials》的研究，不仅解决了长期以来“高强度”与“可打印性”不可兼得的难题，还为航空航天、电动汽车和国防工业带来革命性材料选项。

传统铝合金（如7075或6061）虽轻便，但强度有限；而超高强度合金（如某些钛合金或镍基超合金）又难以3D打印，且成本高昂。更棘手的是，多数高强度铝合金在激光3D打印过程中极易产生微裂纹和孔隙——因为快速熔融-冷却会导致内部应力集中和晶粒粗化。

MIT团队的突破在于纳米级“智能添加剂”。他们在标准铝粉中混入微量（仅0.5%重量比）的碳化钛（TiC）。这些纳米颗粒在打印过程中扮演三重角色：

1. 成核剂：促使铝熔池在凝固时形成超细等轴晶（晶粒尺寸缩小90%），大幅提升强度；
2. 抗裂屏障：抑制热裂纹扩展；
3. 热稳定性增强体：提升材料在高温下的结构完整性。

结果令人震撼：打印出的样品屈服强度超过 600 兆帕（MPa），而传统7075-T6铝合金仅为约120 MPa；即使与锻造钢相比，其比强度（强度/密度）也毫不逊色。更难得的是，这种材料无需后续热处理，打印即用，且可重复打印而不性能衰减。

研究团队已成功打印出复杂几何结构的部件，包括仿生点阵结构、薄壁涡轮叶片和轻量化支架。在模拟测试中，这些部件在极端载荷下表现出优异的抗变形和抗疲劳能力。

“我们不是在发明新金属，而是在重新设计金属如何被制造，”项目负责人Zachary Cordero教授说，“这就像给铝装上了‘纳米骨架’。”

目前，该技术已与多家航空航天企业展开合作评估。若实现量产，未来飞机机身、火箭燃料舱、电动车底盘甚至防弹装甲都可能变得更轻、更强、更安全。

当3D打印遇上“超级铝”，制造业的边界正在被重新定义——这一次，轻盈与坚固终于不再对立。

参考资料：DOI: 10.1002/adma.202509507