激光熔覆粉末研究综述
摘要: 激光熔覆作为一种新兴的表面涂层改性技术,在制备表面强化涂层和材料改性方面发挥着至关重要的作用。熔覆粉末材料是决定熔覆层性能的关键因素之一,已成为激光熔覆技术研究的焦点。首先介绍了激光熔覆技术的核心原理,然后详细阐述了金属粉末、陶瓷粉末和复合粉末等熔覆材料的特点及研究进展,最后对激光熔覆层粉末材料的未来发展方向进行了展望。
基于分子动力学的GaN纳米加工中位错演化机制
摘要: GaN 晶体广泛应用于新能源汽车、航空航天和军事等领域, 但硬脆性限制了其加工效率。研究精密加工中不同形状压头对材料破坏损伤的影响是实现GaN 高效韧性去除的关键。采用分子动力学对GaN 晶体Ga 面的压入和划入过程进行模拟,分析了球形压头以及不同朝向的Berkovich 压头对原子堆积和滑移以及刃位错分布和演变规律的影响。在压入过程中, 位错主要分布于压头与材料接触边界的外围; 对于球形压头, Ga 面上的原子滑移主要沿着晶向族的6 个方向; 对于Berkovich压头, 尖锐棱边能有效抑制该方向原子的滑移和位错扩展, 当压头一尖锐棱边朝向[11-20]晶向时, 原子滑移以及位错现象减少, 原子滑移和堆积主要出现在垂直于压头3 个侧面的方向上。在划入过程中, 刃位错主要经历了滑移产生、扩展成型和破坏重组3 个过程。球形压头划入后产生的位错最多, Berkovich 压头尖角朝前划入后产生的位错适中, 且亚表层非晶形变区域均匀, 原子堆积少。
低温共烧陶瓷的增材制造技术综述
摘要：低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramics, LTCC）具有优异的介电性能、热稳定性和多功能集成能力，在5G/6G 通信、毫米波雷达、卫星载荷、系统级封装等领域得到广泛应用。然而，传统工艺存在两方面显著局限：一是受成型方式制约，难以实现曲面多层基板的高精度制造；二是工艺流程复杂且对批次规模依赖性强，难以满足单件、小批基板的快速验证需求。增材制造基于逐层堆叠、按需沉积的独特技术路径，为突破上述瓶颈提供了创新性解决方案。文中系统综述了LTCC 增材制造所涉及的材料制备、成型工艺方面的研究动态，分析了当前存在的关键问题，并展望了未来发展方向。
滚动轴承摩擦学简论
摘要：滚动轴承摩擦学是摩擦学的一个典型专业研究领域。在滚动轴承的发展历程中，摩擦学始终是其技术体系中重要的基础理论与关键核心技术之一，尤其是在节能减碳的当代，其主导作用更加突出。简述了有关滚动轴承摩擦学的发展历史及里程碑事件，提炼了滚动轴承的摩擦、磨损与润滑的摩擦学特性，介绍了摩擦学设计与应用在滚动轴承中所取得的主要成果，列举了滚动轴承摩擦学的研究方向及热点课题。同时指出，滚动轴承摩擦学的研究呈现散发状、碎片化的现状，如何将有关滚动轴承摩擦学的理论学说与工程经验集成起来，搭建一个系统而完整的滚动轴承摩擦学知识体系框架，对于促进轴承工业的科技进步与创新，具有十分重要的意义。
多光束激光选区熔化研究进展
摘要：激光选区熔化（selective laser melting，SLM）作为一种常见的增材制造（additive manufacturing，AM）技术，在多孔和薄壁等异形零件的成形领域受到广泛关注。然而，传统的单光束SLM 成形因成形尺寸小、成形效率低等问题而发展缓慢。多光束激光选区熔化（multi-beam selective laser melting， MB-SLM）在单光束SLM 成形的基础上，通过多光束、多振镜分区扫描并进行拼接成形，实现了成形尺寸和成形效率的大幅同步提升，有效地解决了单光束SLM 成形存在的固有难题，有望成为进一步拓展金属增材制造应用领域的新兴技术。本文综述了多光束激光选区熔化在成形原理、成形设备以及工艺缺陷的形成及控制方面的研究进展，归纳了多光束激光选区熔化成形不同合金的显微组织和力学性能，重点阐述了工艺缺陷和力学性能调控的主要策略。最后对其未来发展趋势进行了展望，如应关注多光束间的时空差异特性对力学性能的影响、改变不同区域间工艺参数的一致性以减少成形件的工艺缺陷等。
基于多丝电弧增材制造研究现状
摘要：多丝电弧增材制造技术具有成本低、效率高等优势，尤其在成分设计与调控方面具有高度的灵活性，成为制备大型金属结构件的主流技术之一。多个丝材（同种或异种）同时进给，在熔池中实现原位合金化，该方法为复杂成分的先进金属材料的制备过程提供了可行性路径。本文综述了国内外多丝电弧增材制造制备高性能钛合金、铝合金、不锈钢等传统材料以及功能梯度材料、高熵合金、金属间化合物等先进金属材料的研究进展。针对多丝电弧增材制造成形构件微观组织不均匀、力学性能存在各向异性以及成形精度不足等问题进行讨论。提出了建立多丝电弧增材制造工艺窗口、多种工艺耦合以及建立成形过程监测和控制系统等发展方向，为多丝电弧增材制造工艺改进与发展提供理论依据。
激光熔丝定向能量沉积增材制造技术研究现状与发展趋势
摘要：随着航空、航天、航海等领域的发展，高端装备的服役条件愈加苛刻，对制造业的发展提出了更高的要求。增材制造技术，又称为3D 打印技术，相较于传统制造技术在复杂形状结构制造方面优势显著，有望实现三维空间内特定位置的打印和独特性能的结构打印。激光熔丝定向能量沉积（wire-based laser directed energy deposition，W-LDED）技术作为增材制造技术的重要分支，具有高效率、高精度和高材料利用率等显著优势，在高端装备制造领域具有广阔的应用前景。尽管W-LDED 技术具有诸多优点，但其工艺参数选择、多次热循环以及制造过程精确控制和可重复性等方面仍存在诸多挑战，沉积质量和制造稳定性受多种因素影响，如何解决这些现状难题是当前国内外的研究重点。基于此，本文从工艺参数优化、沉积质量分析和组织成分调控三个方面对W-LDED 技术的研究现状进行了详细介绍，分析了不同参数对成形质量和制造稳定性的影响，提出了优化策略，进一步总结了W-LDED 技术当前的应用场景，并对该项技术的未来发展趋势提出了设想，包括材料创新设计与发展多功能复合材料、成形机理研究、建立工艺-缺陷-组织性能预测模型、增/减材一体化制造新方法和大尺寸、高精度、多功能装备开发。
多电极电弧焊接与增材制造技术的现状与未来趋势
摘要：针对成型件高精度控形与低损伤控性的实现需求，以及在增加熔敷量的同时达到热源热、质、力深度解耦的目标，多电极电弧焊接/增材技术已逐渐成为学术界与工业界共同关注的热点。本文对多电极电弧工艺的发展历程进行了系统综述，全面梳理了多电极电弧焊接与增材领域的前沿研究成果，并对多电极电弧中不同类型的耦合电弧进行了分类总结，多电极电弧系统通过引入多个电极，实现了对耦合电弧热质力传输过程的更精细调控，有助于优化沉积层的成形质量，降低缺陷，提高制造精度。强调了不同类型多电极电弧工艺在热源和电极排布方式，热质力解耦传输特性的区别，总结了焊接过程参数对耦合电弧稳定性的影响机制，最后，本文提出了适用于电弧熔丝增材制造领域的多电极电弧特性，探索复合材料构件的高性能制造，搭建新型多电极电弧技术的工艺数据库，为耦合电弧和多电极电弧增材制造技术的应用推广提供有价值的参考。
雾化法制备用于增材制造的金属粉末研究进展
摘要：【目的】梳理广泛应用于金属增材制造粉末制备的雾化法，以提升增材制造部件性能、降低成本。【研究现状】综述气体雾化法（gas atomization，GA）、等离子旋转电极雾化法（plasma rotating electrode process，PREP）和超声雾化法（ultra-sonic atomization，UA）3种雾化制备金属粉末的方法；从基本原理、技术特点、制备设备以及工艺优化等方面，详细阐述3种技术的技术特点、研究进展以及在制备高品质粉末过程中所面临的挑战。【结论与展望】随着金属增材制造技术对低成本、高质量粉体的需求日益增加，雾化技术将有更加广阔的发展空间；明确雾化过程中熔体的破碎机制及凝固行为，提高雾化装备整体水平，提升雾化破碎效率，实现制粉过程关键参数的协同优化对未来雾化技术发展至关重要。
单晶金刚石抛光工艺研究进展
摘要:单晶金刚石以其优异的硬度、热导率和光学透过性,在众多科技领域中具有重要应用。要充分利用这些性能优势,对金刚石表面质量的要求极为严格,这使得金刚石的抛光工艺成为研究热点。本文综述了单晶金刚石抛光工艺的研究进展,重点讨论了化学机械抛光(CMP)、热力学抛光和超声波抛光等主要技术的原理、方法及其优化策略。探讨了新型抛光材料和技术的研究进展,指出了当前研究中存在的挑战,并对未来研究方向进行了展望。
