陶瓷增材制造孔隙率控制

陶瓷增材制造(激光粉末床熔融、立体光刻等)能一次成型传统烧结做不出的复杂高温结构件,但激光熔化过程中的不完全熔融、材料蒸发、熔池不稳定会留下孔隙,导致成品力学性能大幅低于致密陶瓷。攻破意味着航空发动机热端部件、核反应堆结构件能用3D打印做出定制复杂几何形状同时保持全致密强度,是高温结构陶瓷从实验室走向产线的最后一道关卡。

卡在激光-材料相互作用的多物理场耦合:需要同时优化激光参数、气氛环境、粉末原料特性和监测手段,目前先驱体转化陶瓷复合材料仍有5%-15%残余孔隙率,尚无普适性工艺窗口。

橡树岭国家实验室（ORNL）

材料工程或增材制造背景可从激光粉末床熔融参数优化切入。