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等离子束表面改性技术在金属材料领域的研究现状与应用

等离子束表面改性技术在金属材料领域的研究现状与应用

摘要：随着现代工业技术的迅猛发展，对金属材料表面性能的要求日益提高，传统材料逐渐难以满足高性能零部件的应用需求。等离子束表面改性技术作为金属材料表面工程领域的核心技术之一，通过高能等离子体与金属基体的相互作用，可实现对材料表面性能的精准调控，在材料工程领域受到广泛关注。通过聚焦等离子束表面改性技术的研究现状及其应用，系统综述了该技术的国内外研究进展、主要分类与特点、作用机理、典型应用场景，以及未来发展趋势等。虽然等离子束表面改性技术在材料硬度、耐腐蚀、抗氧化及抗磨损等性能提升中展示出显著优势，但该技术仍面临着设备成本高、工艺稳定性不足及改性层结合力有限等关键挑战。由此，总结了等离子束表面改性技术在人工智能工艺优化、智能化控制系统、复合改性技术融合，以及新型材料适配等方面的未来研究方向。
机械 2026年05月20日
类金刚石薄膜的制备及摩擦学性能调控研究现状

类金刚石薄膜的制备及摩擦学性能调控研究现状

摘要：类金刚石薄膜（DLC）因其卓越的耐磨性、低摩擦因数、高硬度等特点，在汽车工业、航空航天、机械制造等领域得到广泛的应用。为了延长机械零部件在磨损、腐蚀等环境下的服役寿命，目前开发了多种先进的DLC 薄膜性能调控技术，实现了对机械零部件性能的强化。研究领域的相关内容和方法正在不断地丰富和完善，但目前缺少这类综述论文，此类论文对于引领整个行业和领域的发展显得尤为重要。从DLC 薄膜的制备技术、工艺参数优化、元素掺杂改性、梯度构筑和表面织构化等方面，系统总结国内外相关耐磨性能的研究工作。大量研究发现，适当调控工艺参数可以提高DLC 薄膜的硬度和耐磨性；元素掺杂可以改善DLC 薄膜的结构和性能，实现高弹性恢复、低摩擦磨损；梯度构筑可以增强DLC 薄膜的附着力、硬度、抗磨损性；表面织构化可以改善DLC 薄膜的摩擦学性能。因此，通过精细调控工艺参数、掺杂元素和含量、表面结构设计等，可以有效改变DLC 薄膜的微观结构，增强其附着力、硬度和抗磨损性，这些改进有助于延长机械零部件在严苛条件下的使用寿命。通过全面调整DLC 薄膜的制造工艺及其他策略，以实现其耐磨性能的全面提升，填补了行业内对DLC薄膜性能优化方面系统性综述的空缺，对相关技术领域的进一步发展具有重要的指导性意义。
机械 2026年06月30日
第十九届中国国际机床展览会特种加工机床评述

第十九届中国国际机床展览会特种加工机床评述

摘要：通过对第十九届中国国际机床展览会（CIMT 2025）参展特种加工机床的现场观摩、资料收集以及与参展厂商的交流座谈，对国内外电加工机床、激光加工机床、增材制造机床、超声加工机床的技术水平进行了评述，并分析了特种加工机床未来的发展趋势和应用前景。
机械 2026年01月29日
机器人物质：融合材料与智能的未来路径

机器人物质：融合材料与智能的未来路径

摘要：受制于静态结构与固定响应模式等因素，传统智能材料的自适应调控与学习优化能力有限，无法应对复杂环境与动态需求。而当机器人技术的微型化、廉价化、智能化发展与集群技术突破相结合后，便催生了全新的智能材料理念——机器人物质，即以机器人个体为基本单元，依托自组织集群技术实现材料功能。通过整合环境感知、信息处理、耦合连接、力学性能、多态转换、能源续航与人—材交互七大基础功能模块，机器人物质具备自主决策、环境适应、可编程性、多功能性等智能特性。通过进一步与生物功能材料、适应性演化策略等技术相融合，机器人物质或将突破传统智能材料局限，在智能制造、精准医疗及极端环境探索中催生颠覆性应用。
机械 2026年02月28日
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

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。
机械 2026年04月22日
激光封接金属与玻璃的研究现状

激光封接金属与玻璃的研究现状

摘要：玻璃和金属是工业中常见的两种材料，在物理和化学性质上均具有独特的性能。近年来，玻璃和金属的封接体由于其独特的性能而获得了关注，并且应用在医疗、航空航天和微电子等行业中。然而，传统的金属与玻璃的封接技术会导致热物理性质的差异而形成残余应力和界面的连接失效。激光焊接技术具有高精度、能量集中和快速加工的特点，从而在玻璃与金属的加工中得到了迅速的应用。介绍了传统封接金属与玻璃的应用和弊端，并对比分析了激光焊接金属和玻璃的研究进展。还对激光封接金属与玻璃的未来方向提供了思路，可以作为研究和应用激光封接金属与玻璃的一个借鉴。
机械 2026年05月21日
大气压冷等离子体射流表面微加工技术研究进展

大气压冷等离子体射流表面微加工技术研究进展

摘要：随着柔性电子、微机电系统以及集成电路的快速发展，材料表面微加工需求日益迫切。现有湿法工艺及基于半导体的表面微加工技术在加工效率和环保等方面存在诸多局限。大气压冷等离子体射流表面微加工技术具有绿色环保、成本低廉、温度低、纯干法、无机械接触、活性强等优点，可以实现材料表面局域改性、图形化刻蚀以及功能薄膜沉积等，在表面微加工方面应用潜力巨大，但是对大气压冷等离子体射流表面微加工的研究进展尚缺乏系统综述。总结和分析大气压冷等离子体射流产生方式及常用电极结构形式；重点阐述大气压冷等离子体射流材料表面微加工技术的研究现状；探讨等离子体射流表面微加工技术目前还存在的主要问题，并指出其未来发展方向，以期增进对大气压冷等离子体射流表面微加工新方法和新技术的认识，提升大气压冷等离子体射流在柔性电子、微机电系统以及集成电路等先进制造领域的应用水平。
机械 2026年06月30日
基于多丝电弧增材制造研究现状

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。
机械 2026年04月22日
激光加工技术在工业制造中的最新发展和未来趋势

激光加工技术在工业制造中的最新发展和未来趋势

摘要：激光技术彻底改变了工业制造，相较于传统工艺，在精度、效率和多功能性方面实现了质的飞跃。探讨了激光技术的最新进展，重点介绍了其在工业制造中的应用。深入研究了超快激光、增材制造、激光焊接、切割和表面处理等前沿发展。提供了来自汽车、航空航天、电子、医疗及农业等各个行业的真实案例，反映出激光技术的变革性影响。此外，还讨论了人工智能驱动的激光系统、绿色和蓝光激光，以及混合制造工艺等新兴趋势；展望了激光技术在工业制造中的未来，指出了潜在的挑战和机遇。
机械 2026年05月21日
多光束激光选区熔化研究进展

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。
机械 2026年04月23日