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1. 成果的技術(shù)先進性

   常用的異質(zhì)材料結(jié)合方法包括焊接,、粉末冶金,、固相燒結(jié)等加工工藝。這些傳統(tǒng)制造技術(shù)在成形異質(zhì)材料構(gòu)件時存在局限性,，很難制備具有復(fù)雜三維形狀的結(jié)構(gòu)以滿足不同的應(yīng)用需求。在異質(zhì)材料零件的制備上,，增材制造具有很大的優(yōu)勢,，可以通過實時改變不同材料的運輸或鋪設(shè)比例，實現(xiàn)在具有復(fù)雜形狀零件的不同部位獲得所需要的性能及組織結(jié)構(gòu),。圖1展示了基于超聲振動送粉的異質(zhì)材料增材制造工藝圖,。然而，異質(zhì)材料增材制造界面處普遍存在氣孔,、裂紋,、熔合差等諸多缺陷，成為制約其發(fā)展的技術(shù)瓶頸,，阻礙了工業(yè)化應(yīng)用,。因此，需要減少異質(zhì)材料增材制造界面缺陷的形成以實現(xiàn)構(gòu)件的可控制備和性能調(diào)控,。

圖1. 異質(zhì)材料增材制造工藝及成形示意圖

   本技術(shù)通過構(gòu)筑異質(zhì)界面結(jié)構(gòu),，可實現(xiàn)定向調(diào)控異質(zhì)界面熔池內(nèi)的溫度及溶質(zhì)分布，從而減少了因熔沸點,、密度,、粘度等材料屬性差異引起的流動性差別；通過構(gòu)建多物理場耦合的數(shù)值模型,，可以揭示異質(zhì)材料熔池在激光多重反射下的發(fā)展規(guī)律,，探明匙孔熔池在異質(zhì)界面處的演化過程，明確異質(zhì)材料界面成形機理；同時,，通過深度挖掘金屬間化合物在界面處的成長及分布規(guī)律,，精確掌控了微觀組織演化及抑制缺陷產(chǎn)生，解決了技術(shù)瓶頸背后的核心科學(xué)問題,。

2. 技術(shù)的成熟度

   本技術(shù)已應(yīng)用于鎢/鋼異質(zhì)材料構(gòu)件的連接,。鎢/鋼異質(zhì)材料構(gòu)件因為具備優(yōu)異的抗離子體輻射等特性，成為未來核聚變反應(yīng)堆中偏濾器的首選復(fù)合結(jié)構(gòu),，同時鎢/鋼異質(zhì)構(gòu)件目前件也被應(yīng)用于穿甲彈,、火箭推進器噴嘴、侵徹類武器,、壓鑄模具,、航空航天等諸多領(lǐng)域。本技術(shù)通過構(gòu)筑異質(zhì)界面結(jié)構(gòu),，對鎢/鋼異質(zhì)構(gòu)件成形過程中會出現(xiàn)的不均勻熱/質(zhì)分布,、熱應(yīng)力引起的變形、分層和裂紋及脆性金屬間化合物（如Fe-W）進行了優(yōu)化,，消除了成形缺陷,，提高了異質(zhì)結(jié)構(gòu)的成形性能。圖2展示了鎢/鋼異質(zhì)構(gòu)件的成形樣品,。

圖2. 異質(zhì)材料增材制造工藝及成形示意圖

   除此之外,，本技術(shù)已實現(xiàn)銅/鋼、鈦/鋼,、鎢/銅,、鋼/陶瓷等異種材料構(gòu)件的加工，并實現(xiàn)了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一體成形,。圖3展示了（a）銅/鋼組成的金魚吊墜及（b）鋼/陶瓷組成的雙螺旋結(jié)構(gòu),。

圖3 異質(zhì)材料增材制造 (a) 銅/鋼金魚吊墜, (b) 鋼/陶瓷雙螺旋結(jié)構(gòu)

3. 技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)情況

   本技術(shù)依托江蘇大學(xué)已獲批國家自然科學(xué)基金1項，江蘇省自然科學(xué)基金1項,，發(fā)表SCI論文五篇,。

4. 預(yù)期效益及希望合作的企業(yè)類型

   本技術(shù)預(yù)期可以實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)下異種材料的連接成形，包括金屬-金屬,、非金屬-非金屬及金屬-非金屬材料組合的直接成形,。希望合作的企業(yè)需求包括要求在單個構(gòu)件的不同部位實現(xiàn)具備不同的物理化學(xué)特性，比如局部耐高溫,、高導(dǎo)熱,、耐化學(xué)腐蝕、高耐磨等,，同時又需要構(gòu)件具備復(fù)雜形狀,。企業(yè)類型包括醫(yī)療、壓鑄模具、航空航天,、汽車及零部件,、農(nóng)機和工程機械及新材料領(lǐng)域等。