Strongly out-of-equilibrium columnar solidification during the Laser Powder-Bed Fusion additive manufacturing process
基于激光的增材制造为金属零件的3D打印提供了一条有前途的途径。我们的实验证据在激光粉末床熔融处理Inconel 718镍基合金，我们解释使用相场模拟和经典的枝晶生长理论的一个特定的柱状凝固微观结构。由于大的温度梯度和冷却速率，凝固通过枝晶阵列发生，其中特征长度尺度，即尖端半径，扩散长度和初级间距，是相同的数量级。这导致枝晶尖端之间的相互作用较弱，并且侧支化急剧减少。然后，所得的不规则的蜂窝状固化图案在与完全熔池固化相当的时间尺度上保持稳定，如在竣工材料中所观察到的。
2018-09-26 cond-mat.mtrl-sci
A materials perspective on the design of damage-resilient artificial bones and bone implants through additive/advanced manufacturing
经过五十多年的研究，骨植入物的失效仍然是我们老龄化人口中日益迫切需要解决的问题。在失败的原因中，灾难性脆性断裂是与植入物的材料和制造直接相关的事件之一，值得更多的关注。事实上，临床上可用的植入物在再现我们天然骨骼的分层和异质微观结构组织方面苍白无力，最终无法再现其机械强度和韧性。尽管如此，增材制造和先进制造的最新进展为仿生骨植入物的制造开辟了新的视野，同时对其表征，测试和建模提出了挑战。这篇重要的综述从材料的角度介绍了骨植入物研究的最新成果，旨在阐明这一多学科领域中一些最紧迫的问题。
2021-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Best of both worlds: Synergistically derived material properties via additive manufacturing of nanocomposites
随着增材制造（AM）的普及和可用性呈指数级增长，人们将重点放在了这一主题的研究上，同时试图通过简单地将纳米材料添加到他们的过程中来将自己与类似的作品区分开来。虽然纳米材料可以为纳米复合材料（NC）添加令人印象深刻的特性，但通过简单地将AM与NC结合，而没有发现协同效应和新的新兴材料特性，这些都是不可能的，因此还有大量的机会未被探索。合作，不断发展的属性，在AM的NC可以在处理，形态和建筑水平进行调查。这些类别中的每一个都是作为纳米材料和AM之间的放大关系的函数进行研究的，每个类别都显示了系统选择的材料和方法，以提高材料性能，探索新兴特性，以及改进AM过程本身。创新的新材料是加快生物工程、国防和交通领域颠覆性技术开发周期的关键。这只有通过关注纳米复合材料增材制造中的协同作用和放大才有可能。
2022-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Gradient soft magnetic materials produced by additive manufacturing from non-magnetic powders
增材制造（AM）允许打印标准技术无法生产的复杂几何形状的零件。此外，AM提供了创建具有不同结构和物理性能的梯度材料的可能性。我们首次从顺磁性粉末（316 L钢和Cu-12 Al-2 Fe（wt.%））中打印出梯度软磁材料。铝青铜））。磁性可以在原位印刷过程中调节。合金的饱和磁化强度达到49 emu g^{-1}。磁性能的变化归因于混合两种FCC为主的粉末后BCC相的形成。此外，所获得的梯度材料的相组成可以通过CALPHAD方法以合理的精度预测，从而提供有效的性能优化。所获得的结果为印刷梯度磁性合金提供了新的前景。
2021-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Mechanism of keyhole pore formation in metal additive manufacturing
金属增材制造已经得到了研究机构和公司的广泛关注，以制造复杂的零件和功能梯度材料。然而，完工零件的孔隙率劣化了机械性能，甚至阻碍了金属增材制造的进一步应用。特别是，与小孔波动相关的小孔孔隙的机制尚未完全理解。为了揭示小孔的形成机理，本文采用一个综合考虑传热、液体流动、金属蒸发、Marangoni效应和达西定律的多物理场热流体流动模型对小孔的形成过程进行了数值模拟，并利用原位X射线图像对模拟结果进行了验证。模拟结果给出了小孔失稳引起的瞬时气泡形成过程以及瞬时气泡钉扎在凝固前沿时的运动过程。此外，小孔表面不均匀分布的后坐力也是小孔塌陷和侵彻的重要因素。此外，通过比较不同激光扫描速度下小孔的形成情况，发现小孔的形成对工艺参数非常敏感。小孔波动特征和小孔后壁的能量吸收率变化可以作为评价小孔孔隙形成可能性的指标。此外，在低环境压力下的模拟显示了提高小孔稳定性以减少甚至避免小孔孔隙形成的可行性。
2021-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Crystal plasticity model of residual stress in additive manufacturing
选择性激光熔化作为增材制造技术正受到越来越多的关注。由大的温度梯度和不均匀的冷却过程引起的残余应力有利于裂纹的产生。在这项工作中，晶体塑性有限元模型被开发来模拟残余应力的形成，并了解增材制造过程中的塑性形变、晶粒取向和残余应力之间的相关性。从热流体流动和晶粒生长模拟的温度分布和晶粒结构实施到晶体塑性模型。提出了一种单元消除和再激活方法来模拟熔化和凝固，并重新初始化状态变量，如塑性形变，在重新激活的单元。通过比较由热应力引起的塑性形变随时间的变化，根据液体区域的刚度退化来判断该方法的准确性。该方法被用来研究平行和垂直于激光扫描方向的残余应力，以及沿这些方向的晶粒的最大施密德因子的相关性。残余应力的大小可以作为深度、晶粒取向和相对于熔池的位置的函数来预测。
2021-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Predictive modeling of solidification during laser additive manufacturing of nickel superalloys: Recent developments, future directions
与传统制造工艺相比，增材制造（AM）工艺生产的零件具有更好的物理、化学和机械性能。在AM工艺中，复杂的零件几何形状是由多组分合金粉末以逐层的方式通过多道激光熔化、固化和固态相变在较短的制造时间内以最小的表面精加工以合理的成本生产的。然而，越来越需要通过例如应力消除热处理和热等静压对制造的部件进行后处理，以始终实现均匀的微观结构和性能。AM工艺中的凝固控制晶粒的尺寸、形状和分布、生长形态、元素偏析和沉淀、随后的固态相变以及最终的材料性质。这个过程中的关键问题与多物理场（如流体流动和热量和质量的扩散）和多尺度（长度，时间和温度范围）的挑战有关，这些挑战是由于AM加工过程中局部快速加热和冷却而产生的。通过多尺度建模和模拟，将越来越好地理解合金化学-工艺-微观组织-性能-性能在这一过程中的相互关系。
2017-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Harnessing metastability for grain size control in multiprincipal element alloys during additive manufacturing
本文以FeMnCoCr多主元合金为对象，提出利用Mn含量调控相稳定性实现增材制造中晶粒细化的新设计范式，并结合多种表征手段揭示了凝固机制。
2024-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Structural fluctuations in thin cohesive particle layers in powder-based additive manufacturing
针对粉床增材制造中致密粉层制备的挑战，本文采用离散元方法模拟球形颗粒铺展过程，研究颗粒间内聚力对粉床包装结构及局部结构涨落的影响，发现内聚力增加会降低整体密度并增加表面粗糙度，且DEM会高估含内聚力颗粒的粉床密度。
2023-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Comprehensive Quality Investigations of Wire-feed Additive Manufacturing by Learning of Experimental Data
走丝激光增材制造是一种新兴的制造技术，能够实现高度自动化的大规模批量生产，可以减少材料浪费和总成本，同时缩短产品交付周期。质量保证对于关键结构应用的实施是必要的。然而，大量的过程变量以及与传统试错法相关的成本使得这很困难。这项研究调查了一个全面的质量框架的基础上学习实验数据，这将使质量控制以及一致的微观结构特征的一部分。具体而言，在多个过程变量和输出特性方面的综合实验数据包括整体珠粒质量、几何形状（例如，焊珠高度、宽度、熔合区深度等），并收集显微结构特征。预测的工艺-几何结构-微结构关系然后通过数据驱动的机器学习模型来捕获。打印微珠的特性基于三维等高线图内广泛的处理空间进行可视化。全面研究了工艺变量对珠粒形态、几何和微观结构特征的影响，以提高制造过程中的质量。
2021-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Compositionally Graded SS316 to C300 Maraging Steel using Additive Manufacturing
在化工、能源和汽车等行业的众多应用中，需要异种金属的连接。这是具有挑战性的，由于熔点的差异，密度，和热膨胀的金属连接。常见的焊接技术涉及将熔化和凝固限制在狭窄区域，导致高热应力和潜在的脆性金属间相。此外，这些焊接接头的几何复杂性可能相当有限。增材制造（AM）提出了用于连接异种金属的新技术。新兴的方法之一是使用定向能量沉积（DED）来空间地改变组成来构建功能梯度部件。本文对SS 316 L和C300马氏体时效钢偶件进行了DED连接并进行了热处理。使用冶金学考虑选择了13个离散的组合物层，以确保性能和微观结构的平滑过渡。结果表明，焊接接头的力学性能与不锈钢相似，界面处没有金属间化合物相。
2021-01-20 cond-mat.mtrl-sci
A Review of Multi-material and Composite Parts Production by Modified Additive Manufacturing Methods
除了增材制造（AM）方法在制造具有复杂几何形状的部件方面的能力之外，这种工艺过程值得一提的两个关键潜力是其与其他生产方法结合的灵活性以及在单个生产平台中使用各种材料来制造多材料和复合材料产品。集成结构中的多种材料的实施已被证明可以改善功能，减轻重量，并通过将组装和生产合并到一个阶段来修改制造过程。本文综述了AM工艺改进的不同方法，旨在获得多材料或复合材料零件。
2018-06-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Vibratory Powder Feeding for Powder Bed AdditiveManufacturing using Water and Gas Atomized MetalPowders
商业粉末床熔融增材制造系统使用重涂机来逐层分布粉末。尽管涂覆机的已知局限性，但关于替代粉末输送系统的可能益处的工作相对较少。在这里，我们展示了使用简单振动来控制粉末床增材制造的粉末流的技术的使用。这种方法的能力，实验说明使用两种非常不同的粉末，“传统的”气体雾化Ti-6Al-4V粉末设计的电子束增材制造和水雾化的Fe-4wt\%Ni合金粉末冶金。离散元建模是用来揭示机制控制的进料速度对进料器的工艺参数的依赖性，并调查这种方法的潜在优势和局限性。
2021-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Fatigue-resistant high-performance elastocaloric materials via additive manufacturing
利用记忆合金中应力诱导相变可逆循环时释放和吸收的潜热的弹性热冷却，最近已成为非蒸汽压缩冷却技术的领跑者。弹性热材料固有的高热力学效率仅受功滞后的限制。在这里，我们报告通过钛镍（Ti-Ni）合金的增材制造来制造高性能低滞后弹性热冷却材料。与Ti-Ni合金的物理冶金学的既定知识相反，发现金属间相在纳米复合结构中与二元Ti-Ni化合物结合时对弹热性能有益。由此产生的微观结构引起的准线性的应力-应变行为具有极小的滞后，导致提高材料的效率的五倍。此外，尽管由超过50%的金属间相组成，但该材料的可逆的、可重复的弹性热性能被证明在一百万次循环中是稳定的。这一结果为直接将增材制造应用于弹性热冷却系统打开了大门，在弹性热冷却系统中，通用的设计策略既可以实现热交换器的拓扑优化，也可以实现金属制冷剂的独特微结构控制。
2019-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Switching of controlling mechanisms during the rapid solidification of a melt pool in additive manufacturing
基于熔融的金属增材制造（AM）是一种突破性技术，可用于制造具有前所未有的优异性能组合的近净形状的金属部件。然而，AM处理和所得的微观结构之间的相互关系仍然没有很好地理解。这对控制AM过程中微观结构的发展以实现所需的性能提出了巨大的挑战。在这里，我们研究了一个单一的熔池的微观结构的发展，AM制造的金属部件的积木，使用相场模型专门开发的AM快速凝固。结果发现，在快速凝固过程中的熔池，固-液界面最初由溶质扩散控制，然后由热扩散控制的阶段，过冷度大于冻结范围。这种控制机制的切换导致界面速度，溶质浓度和温度的突然变化，这完美地解释了在AM中观察到的各种异质微结构的形成。通过操纵加工条件，可以控制控制机制的切换以形成精细的微观结构或层状结构，从而改善机械性能和抗开裂性。
2022-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Deep-Learning Quantitative Structural Characterization in Additive Manufacturing
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
为了加速具有精确微结构的增材制造组件的制造，我们开发了一种用于增材制造材料和零件中关键特征的结构表征的方法。该方法利用基于图像到图像转换条件生成对抗神经网络架构的深度学习，并实现对普遍几何特征的快速和增量更准确的预测，包括熔池边界和蚀刻光学图像中可见的印刷诱导缺陷。这些结构细节本质上是异质的。我们的方法指定的微观结构状态的添加剂建立通过统计分布的结构细节，基于收集的图像的合奏。提出了该方法的扩展以解决用于增材制造的实时的控制的所开发的机器学习模型的人工智能实现。
2023-01-20 cond-mat.mtrl-sci cs.CV
A thermo-mechanical phase-field fracture model: application to hot cracking simulations in additive manufacturing
热断裂在许多工程问题中普遍存在，并且是金属增材制造中最具破坏性的缺陷之一。由于所涉及的交互式基础物理，这样的过程的计算模拟是具有挑战性的。在这项工作中，我们提出了一个热机械相场断裂模型，这是基于一个物理上一致的推导。不同的耦合项，如损伤通知热力学和热传导和温度依赖性断裂性能，以及不同的相场断裂配方的影响，进行了讨论。最后，将该模型应用于有限元方法中，并应用于增材制造热裂纹的模拟。从而不仅考虑了热应变，而且考虑了凝固收缩。至于热历史，各种预测的热剖面，包括解析解和数值热温度分布周围的熔化池，被认为是，而后者包括不同的工艺参数的影响。研究表明，凝固收缩应变是环向裂纹形成的主要原因，而温度梯度是中心裂纹形成的主要原因。工艺参数研究进一步表明，较高的激光功率和较慢的扫描速度有利于小孔型热裂纹的形成，而较低的激光功率和较快的扫描速度则有利于传导型热裂纹的形成。热裂纹模式的数值预测与类似的实验观察结果吻合良好，表明该模型的进一步研究的能力。
2022-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Structured electrode additive manufacturing for lithium-ion batteries
作为高能量密度锂离子电池的策略，已经开发了具有高面积容量的厚电极，但是厚电极在制造上有困难并且在离子传输上有限制。在此，我们报道了一种用于具有对准结构的超厚电极的新制造方法，称为结构电极增材制造或SEAM，其使用剪切流和设计的印刷路径将活性物质对准到电极的整个厚度方向。具有高负载的活性物质、低曲折结构的超厚电极，和良好的结构稳定性，导致快速离子传输和快速电解质注入，提供比浆料浇铸厚电极更高的面积容量。SEAM在设计灵活性和可扩展性方面显示出优势，这允许生产实用的高能量/功率密度结构电极。
2021-09-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A gravity-independent powder-based additive manufacturing process tailored for space applications
太空探索任务的未来将依赖于提高其耐力和自给自足能力的技术，包括按需制造物体。我们提出了一种用于处理和增材制造粉末的方法，该方法独立于重力环境发挥作用，并且对原料粉末流动性没有限制。根据施加到颗粒填料上的特定边界载荷顺序，粉末被输送到打印区，均匀化并进行压缩，以增加最终部件的密度。粉末沉积过程进行了验证，模拟显示沉积的均匀性和密度是不敏感的重力和凝聚力的DEM模型。我们还通过在地面和失重状态下，在抛物线飞行中成功地3D打印零件，进一步提供了该过程概念的实验证明。表现出高和低流动性的粉末被用作模型原料，以展示该工艺的多功能性，为回收材料的增材制造开辟了道路。
2021-10-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Additive manufacturing for energy storage: Methods, designs and materials selection for customizable 3D printed batteries and supercapacitors
特别是增材制造和3D打印有可能彻底改变现有的制造工艺，其中具有复杂结构和形状的物体可以用多功能材料系统构建。对于电池和超级电容器等电化学储能设备，3D打印方法允许在设计阶段基于最终用途应用需求构思替代形状因子。增材制造的储能设备需要可打印的活性材料和复合材料，这受到性能要求和基本电化学的影响。电化学响应、稳定性、材料类型、物体复杂性和最终用途应用之间的相互作用是实现3D打印用于电化学储能的关键。在这里，我们总结了最新的进展，并强调了3D打印制造的储能设备的方法，设计和材料选择的重要作用，这对于目前使用的大多数方法都是通用的。
2019-12-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A new high-throughput method using additive manufacturing for alloy design and heat treatment optimization
增材制造（AM）制造的许多合金需要仔细设计后热处理，作为微观结构工程的一个不可或缺的步骤，以进一步提高性能。我们开发了一种高通量的方法，通过制造一个长杆样品热处理下的监测梯度温度区的相变研究，以加速后热处理的AM合金的发展。这种方法已被证明是有效的，在确定时效温度与峰值硬度。我们观察到，通过激光粉末床熔融所研究的高温合金的沉淀强化是占主导地位的，并且晶粒尺寸变化对605和825摄氏度之间的温度不敏感。该方法可应用于其它AM材料的后热处理工艺优化，并进一步辅助新合金的开发。
2020-07-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Uncertainty Quantification and Composition Optimization for Alloy Additive Manufacturing Through a CALPHAD-based ICME Framework
在粉末生产过程中，预合金粉末组成通常偏离目标组成，导致增材制造（AM）部件的不期望的性质。因此，我们开发了一种基于CALPHAD的ICME框架（CALPHAD：calculations of phase diagrams，ICME：integrated computational materials engineering）进行高通量计算和不确定性量化的方法，以高强度低合金钢（HSLA）为例进行成分优化。我们分析了围绕HSLA-115的标称组成的450，000种组成的工艺-结构-性能关系。性能的关键性能，如屈服强度，冲击转变温度和可焊性，进行了评估，以优化组合物。在与初始组成相同的不确定性下，确定了优化的平均组成，这将实现成功的AM构建的概率提高了44.7%。本策略是通用的，并且可以应用于其他合金成分优化，以扩大用于增材制造的合金的选择。这种方法还需要高质量的CALPHAD数据库和ICME预测模型。
2020-12-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Lack of Fusion in Additive Manufacturing: Defect or Asset?
增材制造（AM）中热源和原料之间的快速冷却速率和随机相互作用导致强各向异性和工艺引起的缺陷，使打印部件的拉伸延展性和抗疲劳性恶化。我们表明，通过故意引入高密度的未熔合（LoF）缺陷，到目前为止已经避免的处理制度，然后进行压力辅助热处理，我们可以打印Ti-6Al-4V，其纹理减少，性能优越，超过锻造，铸造，锻造，退火，固溶处理和老化的对应物。这种改善是通过在修复时在LoF缺陷周围形成低纵横比的α-晶粒来实现的，所述α-晶粒被α-板条包围。这种情况是由于表面能降低和再结晶事件发生在LoF缺陷愈合。我们的方法来设计双微结构是适用于广泛的AM工艺和合金，并可用于损伤容限微结构的设计。
2021-04-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
High Absorptivity Nanotextured Powders for Additive Manufacturing
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Stanford University（斯坦福大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
本研究通过在金属粉末表面引入纳米沟槽提高其吸收率，从而提升激光熔融粉末床制造的效率，实现高密度铜制品打印。
2023-12-08 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Numerical simulation of thermal conductivity of stainless steel and Al-12Si powders for additive manufacturing
本文建立了一个颗粒在尺寸和空间坐标上随机分布的部分熔化粉末床的三维模型。对AISI 316L不锈钢和Al-12 Si粉末在真空、空气和氩气中的温度分布进行了数值模拟，分析了多孔介质中的非稳态传热。数值模型表明，在低导热系数的粉末如不锈钢的情况下，通过气相的热传递的效果很大。当孔隙率为65%或更高时，传热机理发生了急剧的变化，文献中常用的导热系数与孔隙率的线性关系变得不正确。讨论了固结系数和粒度分布对粉末有效传热的影响。所获得的有效热导率对孔隙率和固结系数的依赖性可用于增材制造应用中。
2022-02-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A High-Temperature Thermocouple Development by Additive Manufacturing: Tungsten-Nickel (W-Ni) and Molybdenum (Mo) Integration with Ceramic Structures
本研究通过增材制造将含钨、钼、锑的导电金属浆料精准嵌入陶瓷基体T形沟槽并烧结，开发出可在极端高温下工作的热电偶，其与传统传感器对比的R²达0.9885，可靠性与准确性良好。
2024-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Grain refinement of stainless steel in ultrasound-assisted additive manufacturing
通过基于熔融的增材制造（AM）或3D打印制造的金属和合金经历了复杂的熔化和凝固动力学，对有效控制晶粒结构提出了挑战。在这里，我们报告使用高强度超声波，控制316L不锈钢AM过程中的凝固过程。我们发现，使用超声波有利于柱状等轴转变，促进形成细等轴晶粒与随机晶体织构。此外，超声波的使用增加了晶粒的数量密度从305 mm-2至2748 mm-2，尽管在AM过程中的熔池中的冷却速率和温度梯度的相关降低。我们的晶粒尺寸和冷却速率之间的关系的评估表明，在AM过程中的微晶的形成是由超声增强。此外，超声波的使用通过降低大部分熔池中的温度梯度来增加凝固期间的成分过冷量，从而产生有利于晶粒成核、生长和存活的环境。这一新的认识为更好地利用超声波控制AM制造的金属产品中的晶粒结构提供了机会。
2020-10-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
MeltpoolNet: Melt pool Characteristic Prediction in Metal Additive Manufacturing Using Machine Learning
在金属增材制造（MAM）中，表征熔池形状和几何形状对于控制打印过程和避免缺陷至关重要。由于MAM工艺的复杂性，很难根据工艺参数和粉末材料预测熔池缺陷。机器学习（ML）技术可用于将工艺参数与熔池中的缺陷类型联系起来。在这项工作中，我们介绍了一个全面的框架，基准ML熔池表征。从80多篇MAM文章中收集了大量的实验数据，其中包括MAM加工条件、材料、熔池尺寸、熔池模式和缺陷类型。我们引入了物理感知的MAM特征化、多功能ML模型和评估指标，为熔池缺陷和几何预测创建了一个全面的学习框架。该基准可以作为熔池控制和工艺优化的基础。此外，数据驱动的显式模型已被确定为估计熔池几何形状的工艺参数和材料性能优于罗森塔尔估计熔池几何形状，同时保持可解释性。
2022-01-26 cond-mat.mtrl-sci cs.AI cs.LG
Energy Consumption Modeling for DED-based Hybrid Additive Manufacturing
本文为基于DED的混合增材制造Inconel 718零件开发能耗模型，发现扫描速度、激光功率和进给速率显著影响能耗，其中激光功率影响最大，建议采用高扫描速度与低激光功率及进给速率。
2023-05-16 cond-mat.mtrl-sci cs.SY eess.SY
Additive Manufacturing-Facilitated Blow Molding for Functional Thin-Walled Polymeric Structures
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
本文提出了一种增材制造辅助吹塑方法，用于制造具有可控几何形状和壁厚的薄壁聚合物结构，适用于多稳结构、折纸和软机器人等应用。
2026-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
Modelling of microstructures during in-situ alloying in additive manufacturing for efficient material qualification processes
在这项工作中，提出了一个数值模拟框架相场法的基础上，能够捕捉凝固过程中的异质金属微观结构的演变。所涉及的物理学可以证明特别有用时，不仅研究系统经历热梯度，如在均匀系统，而且在条件下，表现出鲜明的空间梯度，即当这些不均匀性，甚至在介观尺度上存在。为了说明该模型的能力，研究了激光粉末床熔合期间高熵合金的原位合金化作为示例性用例。由此产生的数字孪生模型预计将缩短新材料的开发时间，并大大减少实验资源需求，从而有助于有效的材料鉴定过程。
2021-10-20 cond-mat.mtrl-sci cs.NA math.NA
Exploring Metal Additive Manufacturing in Martian Atmospheric Environments
University of Arkansas（阿肯色大学）
本研究探讨了在火星大气中使用二氧化碳替代氩气进行选择性激光熔化制造的可行性，发现其在制造质量上优于环境空气，为火星原地制造提供了新途径。
2026-01-03 astro-ph.EP astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci
