如果说一台机器人绝大部分的材料都可以使用高强度高韧性的复合碳纤维材料构成，那么关节处的材料是无法使用碳纤维材料的。
因为3D打印技术打印出来的碳纤维材料表面相当粗糙，而关节处的材料要求表面光滑达到一定程度，碳纤维材料达不到要求。
至于各种合金材料，光滑度经过处理虽然能达到要求，但采用3D打印技术处理的话，这两种材料的强度和抗疲劳性能是达不到要求的。
毕竟和传统的冶炼技术相比，3D打印技术打印出来的合金在强度、韧性等方面都弱了不止一个档次。
所以研发出一种可以用于3D打印的机器人关节处材料就是韩元这一次的目的。
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相对于普通冶炼过程使用的材料来说，3D打印技术使用的材料要求更高。
就像粉末冶金，基本都可以使用一毫米以下的粉末来进行。
当然，也有一些超细颗粒的粉末冶金技术要求粉末颗粒的直径一百微米左右或者一百微米以下。
不过这是相对特殊的情况，总体来说使用的粉末颗粒直径还是比较大的。
但3D打印金属材料使用的粉末颗粒直径的基本要求均在一百微米以下，严格的甚至要求达到三十微米左右。
除了金属粉末的颗粒直径外，3D打印技术对于金属粉末的纯净度高、球形度、粒径分布宽窄、氧含量高低等条件都有一定的条件。
这些条件对比起常规的粉末冶金技术更加苛刻。
盯着纸张上列出来的各种材料，韩元陷入了沉思。
大脑中的各种材料属性知识一项项的被调用起来查看推衍，寻找着适合3D打印的材料。
半响过后，韩元从沉思中醒过来，再次在纸张上写下了另外两种种材料的名字。
【非晶合金材料】【共晶合金材料】
前者是一种是由合金材料配比后进行超急冷凝固，致使合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的一种合金。
非晶合金材料拥有着无序结构，且组成它物质的分子没有晶态合金的晶粒、晶界存在。
之前在三级任务的时候，韩元制造过这种材料。
电推进无工质发动机的里面的‘离子电场’生成器使用的就是非晶合金材料。
而另外一种‘共晶合金材料’则是通过材料的共晶反应制造的合金材料。
所谓的共晶反应是指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应。
在这种反应下，材料所生成的两种固相机械地混合在一起，形成有固定化学成分的基本组织。
比如含碳量为2.11%--6.69%的铁碳合金，在1148℃的恒温下发生共晶反应，产物是奥氏体和渗碳体的机械混合物。
而这种碳铁合金被称为“莱氏体”合金。
共晶合金材料有一个非常特殊的地方。
那就是共晶合金的共晶温度低于组成他的任一金属的熔点。
比如铁镍共晶合金材料。
其中铁的熔点是1538摄氏度，而镍的熔点是1453摄氏度。
那么形成的铁镍共晶合金的熔点在差不多在1350度左右。
因为共晶合金中组成物金属的熔点，与它在纯金属状态下的熔点会差不多相差一百度左右。
所以绝大部分的共晶合金在升高温度后，可以直接从固态变到液态。
而不用像普通的金属或者合金一样，需要经过塑性阶段。
这一点，被广泛的应用到了合金的冶炼和金属热处理行业上。
刚刚在编写3D打印材料的时候韩元并没有往这两种合金的冶炼方式上去想。
主要是因为它们的冶炼手段都比较特殊，不适应于粉末冶金。
不过在经过详细思考后，韩元还是将这两种合金材料添加了进来。
不仅仅是添加，他还将重点思考范围放到了这两种合金材料的冶炼手段上。
常规的粉末冶金金属和3D打印技术其实已经被现实中各国的科学家探索的差不多了。
没有找到的路，有时候可能很隐蔽，有时候却可能就在人眼皮子底下。
韩元决定在非晶合金材料以及共晶合金材料这两条路上试一试。
共晶合金材料在凝固的时候不是糊状凝固，是直接变成固态的，所以只要凝固顺序控制好了就很少产生缩孔和缩松。
这一点其实非常适合3D打印技术。
特别是在关节处的制造上，形成的关节零件表面会相当光滑，不会形成各种凹凸不平的地方或者形成毛刺一类的东西。
而非晶合金材料则具有许多独特的性能。
如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率和机电耦合性能等。
韩元想尝试一下将共晶合金和非晶合金两种材料的优点结合起来起来。
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夜深，燥热的空气被晚间的微风带走，顺便送来了一丝清凉的新风。
韩元坐在工作室间，手中的铅笔不断的将一项又一项的常用金属材料写在洁白的纸上。
被列出来的金属材料大部分仅仅在纸上停留了十秒，就又被划上了一个个的×。
韩元在依次排除不适用的金属材料，并将适合的金属材料并列到一旁。
排除的这种合金材料的判断依据主要是易固溶化性差异以及两者的熔点是否相差巨大。
就像锡这种熔点只有两百三十度的金属，很显然和熔点高达三千四百度的钨是凑不到一块去的。
两者的熔点相差太大，并不适用于非晶合金材料的冶炼。
非晶合金材料虽然整体熔点要比合金的任何一种要更低，但当合金中的两种金属材料熔点相差太大时，根本就不会生成。
所以韩元得先排除掉熔点相差过大的金属材料，第一次尽量选择熔点差度在一千度以内的金属。
先确定出来，然后再来分析它们的易固溶化性差异和晶体结构差异。
通过熔点、易固溶化性差异、晶体结构这三个点，差不多就可以在不用做实验的情况下大致确定两种金属或者多种金属之间是否能形成非晶合金以及共晶合金。
而当两种金属材料可以同时形成非晶合金以及共晶合金的时候，韩元又会将其筛选出来。
就这样一步一步的，不用通过任何实验，光是依靠各种金属的物理性质，韩元就能做到各国需要多次进行实验才能确认的事情。
虽然可能会有些误差，比如漏掉某些原本可以既共晶又非晶的金属，也有可能会将某些不能匹配在一起的金属匹配在一起。
但相对于不需要实验这个巨大的优势来说，这点漏洞并不算什么。
节省下来的时间，足够韩元慢慢的进行重新筛选剩下的金属材料了。
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