产品经理|顶刊综述：3D打印块体金属玻璃（5）( 四 )

▲图55.（a）SLM制造的 Zr60.14Cu22.31Fe4.85Al9.7Ag3 BMG的极化曲线，并同铸造的样品进行了对比，测试条件为SBF溶液，温度为37 °C；（b）铸造样品和SLM制造的Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5 BMG 在 0.01 M Na2SO4 + 0.1 M NaCl 溶液中得到的循环动电位曲线，（c）铸造盐工和（d）SLM制造的样品在再钝化后的形貌
6.4 摩擦磨损性能
使用销盘干摩擦磨损测试，如图56所示， Bordeenithikasem等人则观察到SLM制造的BMG（Zr59.3Cu28.8Nb1.5Al10.4）的摩擦磨损性能同铸造的BMG几乎相当（在实验误差范围内）。实际上，除了弯曲屈服强度，同摩擦磨损相关的性能，包括泊松比、显微硬度、杨氏模量和剪切模量，并没有显示出任何明显的变化，见图56 。然而， 3D打印是一种灵活的手段，可以制造出理想形状的BMG ，这为BMG在更为广泛的场合中的应用铺平了道路，包括需要用到良好的耐磨性的场合。

▲图56. SLM制造的Zr59.3Cu28.8Nb1.5Al10.4 BMG和铸造的同等成分的样品在摩擦实验后的对比
Deng等人则对SLM制造和另外一种Zr基BMG（Zr52.3Cu18Ni14.6Al10.1Ti5）和模具铸造的同类合金的摩擦磨损性能进行了对比研究。如图57a-b所示，摩擦系数（COF）和磨损速率，对SLM制造的样品来说，只比铸造的样品略低。两类样品的磨损机制是一样的，即粘着磨损和磨粒磨损，见图57c-d 。
在最近， Hofmann等人则评估了3D打印Zr基BMG（Zr59.3Cu28.8Nb1.5Al10.4）作为挖掘工具的可能应用，将其作为航天器中的机器人工具。这一挖掘工具在送往星球的登陆车上是非常有用的，例如月球或火星，用来作为挖掘冰火岩石。

▲图57. SLM制造的和铸造的ZrCuNiAlTi BMG的平均摩擦系数（COF）和磨损速率的对比（ab）；（c-f）3D打印的BMG样品磨损形貌的时间变化图
航天员操作柔性的机器人来控制器件（图58a），设计成用来评估3D打印的BMG叶片的切割性能，该叶片直径为80-140mm ，可以切割多种类型的材料，如岩石、冰等等。 3D打印的Zr基 BMG叶片的切割性能同3D打印的Ti6Al4V和3D打印的AlSi10Mg上涂覆Fe基非晶涂层的性能进行了对比。从图58c可见， 3D打印的BMG叶片的切割性能要远胜于3D打印的Ti6Al4V和Fe基非晶涂层，无论是切割软的物体还是硬的物体，均是如此，显示出3D打印的BMGs作为耐磨应用场合的令人惊喜的前景。因此， 3D打印技术为设计挖掘工具和材料选择上提供了新的机会。

▲图58.（a）人员操作的柔性的机器人操控器来测试标准叶片的切割性能的照片；（b）3D打印的叶片在采用不同材料进行制造得到的结果；（c）特定机械能在3D打印的Ti6Al4V、3D打印的Zr基BMG和Armacor X80 (Fe-基非晶涂层 )热喷涂到3D打印的 AlSi10Mg合金上所得到的位移情况
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