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固态增材制造技术的新进展

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1增材制造技术发展背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2固态增材制造核心概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.3当前研究状况与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.4本文研究内容与结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

固态增材制造基本原理与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.1材料状态调控方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.1.1压力辅助增材成型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.1.2热力联合作用成型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.1.3熔化致密化耦合过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.2主要工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2.1前处理与几何建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2.2实体构建与逐层致密化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.2.3后处理工艺优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.3与传统增材制造对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.3.1工艺窗口特性比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.3.2材料适应性差异．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.3.3机械性能表征方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

近年关键技术突破．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.1材料科学新进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.1.1功能梯度材料制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.1.2复合增强相集成创新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.1.3低熔点合金体系探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.2成型机理深化理解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

3.2.1微观致密化特征捕捉．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.2.2应力应变行为预测模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

3.2.3优化工艺参数组合研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

3.3设备性能与精度提升．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

3.3.1精密移动平台系统开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

3.3.2高分辨率能量输入控制技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

3.3.3自动化质量监控单元集成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

工艺性能表征与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

4.1宏观力学性能测试与评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

4.1.1抗拉强度与韧性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

4.1.2疲劳与蠕变行为研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80

4.1.3显微硬度与耐磨性测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84

4.2微观组织结构演变分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85

4.2.1相组成与分布观察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88

4.2.2孪晶与位错密度测定．．