简要综述了第一性原理在材料计算中的基本原理， 综述了其在超导材料研究过程的进展， 特别是 在超导材料领域中关于超导机制的研究， 对于进一步拓展新型超导材料及其实用化提供了理论支持； 同时 也提出了第一性原理计算在超导材料领域计算过程中的不足和建议， 并对其在超导原理机制方面的研究 前景进行了展望。

白云鄂博铁矿是铁、 稀土等多种有用矿物共生矿， 具有较高活性， 资源丰富价格低廉， 通过煅烧合成法， 将其与氧化铜的混合物制备成尖晶石 CuFe₂O₄载氧体， 以开发性能优化、 价格低廉且环保的化学链燃烧载氧体。通过热重和小型固定床实验分别进行载氧体的还原性和循环稳定性研究 ， 并结合 XRD 表征对反应特性及机制进行深入分析。结果表明： Cu 的添加使铁精矿还原性增强； 复合载氧体的还原-氧化循环活性和循环稳定性远好于原矿载氧体 ； 制备温度 900 ℃时 ， 铁精矿中的 Fe₂O₃ 可以充分反应生成 CuFe₂O₄， 且 CuFe900 载氧体的化学链燃烧反应性和循环特性最好。

相比传统合金，高熵合金在力学性能方面表现出色，是近年来合金研究的一个热点方向。难熔高 熵合金主要由难熔金属元素组成，其强度高、耐高温，因而在极端环境下应用的潜力巨大。但目前难熔高 熵合金还存在着强塑性不匹配、加工性能差等问题，调控难熔高熵合金的微观结构进而改善其强塑性是研 究的重点。综述对比了近年来难熔高熵合金的不同制备方法对其性能的影响；探讨了调控金属元素和非 金属元素对其微观组织和力学性能的影响，并调研了热机械加工工艺对难熔高熵合金的力学性能影响。

通过改变选择性激光熔化成形过程中的激光功率，在不同工艺参数下制备了Al-Si-Cu-Ni 梯度结构 合金，测试了正压和反压条件下的弯曲性能。优化工艺参数后，提高了梯度结构合金的综合力学性能，观 察其侧面不同位置处的微观组织结构，并测试了硬度分布。结果表明，在正压条件下的弯曲性能优于反 压。随着激光功率的增大，显微组织逐渐粗化，富Cu、Ni 第二相的析出数量增多，维氏硬度和布氏硬度线性 降低，使得合金样品产生梯度结构。最佳工艺参数下制备的梯度结构合金在正压条件下的弯曲强度和断 裂位移可达（838±22）MPa 和（0.93±0.04）mm，显著高于均质结构合金（（767±24）MPa、（0.85±0.03）mm）， 表明梯度结构对合金材料产生了强韧化作用，主要归因于细晶组织强度高，粗晶组织塑性好，二者的协同 作用促进了合金的高强度和高韧性。

国内主要采用的炼铁工艺为高炉炼铁法和熔融还原法 ， 二者均为高温冶金工艺 ， 且能耗均较 高， 而冶炼温度较低的气基还原法又受到国内天然气资源的限制发展困难。煤基直接还原法由于能耗 高且产能较低 ， 故发展缓慢。为了降低其能耗以及还原成本 ， 试验通过差热分析 ， 研究了不同铁矿粉 和煤粉之间的还原机制； 通过对不同配比的铁矿粉煤粉进行差热分析， 研究了降低铁矿粉直接还原过 程最低反应温度， 期望寻找降铁矿粉直接还原温度的最佳方法。研究结果表明： PB 粉矿相对于钒钛铁 矿还原过程中煤粉消耗量更少煤比更低， 但最大吸热量略高于两种钒钛铁矿粉。当选择 PB 粉和无烟 煤 ， 碳氧比值为 1.25 即配碳量为铁矿粉质量的 24.45% 时 ， 铁矿粉还原反应的反应进行温度最低 ， 此时 初始反应温度为 1 025 ℃， 剧烈反应温度为 1 210 ℃。

实验以碳酸氢铵（NH4HCO3）为造孔剂，通过粉末轧制技术制备了孔隙率为22.2%~52.4% 的多孔 镍板。研究了造孔剂含量对多孔镍板组织性能的影响。结果表明：随着造孔剂含量的增加，多孔镍板 的孔隙率逐渐增大，相对透气系数也逐渐增大，而抗拉强度逐渐降低。当造孔剂含量为20% 时，多孔 镍板的孔隙率为40.7%，相对透气系数为10.79 m3/(h·kPa·m2) ，抗拉强度为135 MPa ；当造孔剂含量为 40% 时，多孔镍板的孔隙率为52.4%，相对透气系数为41 m3/(h·kPa·m2) ，抗拉强度降低至51 MPa。

作为新一代动能穿甲弹材料，90W-Ni-Mn 合金的制备一直存在W-W连接度高、烧结密度低以及 加工成本过高等问题。为此，实验使用化学镀镍工艺对钨粉末进行处理，通过注射成形技术为喂料塑 形，采用氩气-氩氢两步气氛烧结工艺制备出了低W-W连接度的高密度90W-6Ni-4Mn 合金。研究发现 90W-6Ni-4Mn 合金制品可以实现近净成形，且新型两步气氛烧结工艺既能还原W、Ni 氧化物又能避免 MnO 的产生，制得的合金样品相对密度达99.2%，粘结相分布均匀，W-W连接度低。通过微观组织与断 口形貌分析发现，化学镀镍能促进钨骨架的活化烧结提高合金致密度，同时还能使粘结相实现均匀分 布。且具有低W-W连接度的90W-6Ni-4Mn 合金由于W-W弱界面的减少，失效速率减缓，从而使其拥有 1 583.4 MPa 的抗压强度与968 MPa 的抗拉强度，塑性与韧性可分别达到21.5% 与5.3 J/cm2。

采用氢气还原法，以钢厂酸洗废料氧化铁红为原料生产超细铁粉产品，成本低于羰基法生产超细 铁粉的1/3。产品指标达到TFe 大于等于98.5%，松装密度为0.80～1.20 g/cm3，粒度D50≤16.5 μm，比表面积 不小于2.10 m2/g，该产品广泛应用于超硬金刚石工具、粉末冶金注射成形材料、高规格软磁材料、吸附材料、 航空材料、食品等领域。

为了研究FeCrAl-ODS 钢的抗辐照性能，采用原位离子辐照方法研究了FeCrAl-ODS 钢辐照过程中 位错环的演变，采用纳米硬度表征了FeCrAl-ODS 钢的辐照硬化效应。研究结果表明：经离子辐照后， FeCrAl-ODS 钢中产生了<100>和1/2<111>位错环，位错环的平均直径和位错环数密度都随辐照损伤剂量的 增大而增大。随辐照温度的升高，位错环的生长速率增大而数密度有所降低。经10 dpa 离子辐照后， FeCrAl-ODS 钢的辐照硬化值仅为0.35 GPa。相比FeCrAl 合金，FeCrAl-ODS 钢具有较好的抗辐照硬化性能。

钨铜复合材料是由钨和铜复合而成的一种结构功能一体化材料，既具有高的硬度、强度、热稳定性、耐磨性能，还具有低的热膨胀系数、良好的耐烧蚀性能和传导性能，在电子电工、航空航天和武器装备等工业领域得到了广泛应用。商用钨铜复合材料大多通过高温熔渗或液相烧结法制备，具有组织结构粗大，力学性能较低的特点。随着我国工业现代化水平的不断推进，各行各业均得到了迅猛发展，也对钨铜复合材料的综合性能提出了更高的要求。近年来，钨铜粉末及块材制备技术得到了广泛研究，推动了钨铜复合材料的快速发展。本文对钨铜复合材料的多种粉末制备技术和成形技术的原理、特点，以及制备的钨铜复合材料的组织和性能进行了总结和评述，并对钨铜复合材料的未来发展趋势进行了展望。

本文介绍了一种等离子旋转电极雾化法制备H13 合金特种粉末的生产工艺，包括原料准备、雾化、 粉末分级等工序，采用扫描电镜、粒度分析仪、氮硫仪、ICP、霍尔流速计和松装密度仪对粉末的形貌、粒度、 成分、流动性和松装密度进行了测试，并与国内某公司采用气雾化方法生产的粉末做了比较。结果表明： 等离子旋转电极雾化法生产的H13 合金粉末表面质量优异，粉末球形度较高，表面光洁，几乎没有卫星 粉、粘连粉和空心粉，表面形貌主要为细的枝晶组织，组织均匀；粉末物理性能优异，松装密度高，可达到 4.6 g/cm3，流动性好，为12.8 s/50g；粉末粒度集中分布，特定尺寸的粉末收得率较高，但细粉的收得率不高， 还需进一步优化工艺。气雾化方法制备的H13 合金粉末表面质量较差，有较多的卫星粉、异形粉和粘连粉， 表面缺陷较多；物理性能较差，流动性和松装密度均不及粉末产品要求。

为研究新型高温合金的热变形行为，在应变速率为0.001~1 s-1 ，变形温度为1 080~1 140 ℃的条 件下进行热压缩，得到了真应方程。但基于典型Arrhenius 本构 方程的实验数据与预测数据存在较大误差，Arrhenius 本构方程的平均相对误差绝对值（AARE）为 23.36%。然后采用应变补偿法对Arrhenius 模型进行修正，AARE 降至9.92%。此外，较低应变速率下的 预测数据比较高应变速率下的预测数据更加精确。为了进一步更精确的预测，采用反向传播人工神经 网络（BP ANN）模型对应力-应变曲线进行预测。结果表明，在典型的Arrhenius 和应变补偿型模型中， ANN 模型具有最高的精度和效率，AARE 缩小至1.75%。

湿式离合器中的摩擦副在带排阶段，由于润滑剂的粘性流体特性，在摩擦副存在相对运动条件 下会产生带排扭矩和能量损失，这种现象严重影响使用寿命，减少产品的安全性。针对这一问题，基 于Navier-Stokes 方程，采用有限元数值模拟仿真的方式，设计分析了12 种槽型共24 个油槽方案探索降 低带排扭矩和能量损失的方法，结果表明螺旋槽与径向不通槽组合设计冷却效果好，动摩擦因数高， 实验结果为摩擦片油槽设计提供了重要的参考依据,具有重要的指导意义。

钛及钛合金作为生物医用金属材料得到广泛研究和应用，为了更好地满足钛及钛合金在人体 中植入后低弹性模量、生物活性等需求，采用粉末冶金的方法通过添加羟基磷灰石制备钛基羟基磷灰 石（HA）生物复合材料成为了研究的热点。本文基于钛及钛合金的基础性能和存在的问题，从热压 （HP）、粉末注射成形（PIM）和放电等离子烧结技术（SPS）等粉末冶金方法制备生物复合材料以降低弹 性模量、提高生物活性、改善耐腐蚀性等方面综述了钛基HA 生物复合材料的研究进展，分别列举了α 型，α+β 型和β 型钛合金与HA 合成制备钛基HA 生物复合材的代表性案例，并提出了面临的挑战以及 发展方向的建议。

采用选区激光熔化技术成形TC11 钛合金试样，研究了激光功率（220~260 W）和曝光时间 （45~55 μs）对试样组织和力学性能的影响。结果表明，激光功率与曝光时间主要影响成形过程中的激光功 率密度，从而造成组织、力学性能差异：当激光功率密度增加时，液态停留时间相对较长和冷却速率相对较 低，柱状晶尺寸相对粗大，马氏体板条尺寸增加；当曝光时间为50 μs、激光功率增加到260 W时，SLM成形 试样的显微硬度增加至437 HV0.3，抗拉强度增加至1 463 MPa，而断后伸长率降至6.0%；当激光功率为200 W、 曝光时间增加到55 μs 时，SLM成形试样的显微硬度增加至404.2 HV0.3，抗拉强度增加至1 446 MPa，而断后伸 长率降至4.8%。当激光功率为220 W、曝光时间为50 μs 时，可获得强度和塑性匹配较佳的TC11 钛合金,其 抗拉强度和断后伸长率分别为1 345 MPa 和10.6%。

针对钨渗铜W-7Cu 加工的部件表面烧蚀异常问题，在返回后部件产品的舵面和护板位置取样，对 样品烧蚀特征、微观组织、表面残骸、断口形貌和金相组织进行对比分析。结果表明，舵面位置的烧蚀更为 严重，舵面和护板两者表面的推进剂残留物分布较多，断口形貌均以穿晶断裂和沿晶断裂为主，未见异常 组织；经过金相和电镜分析，舵面位置的孔洞明显多于护板，两者均有一定程度的铜流失，能谱分析法显示 铜含量具有不同梯度，舵面位置的铜析出更明显，并受到温度、时间和冲刷速度三种工况因素的综合作用。 研究结论能为钨渗铜部件产品后续失效分析及质量控制提供依据。

采用放电等离子烧结（SPS）技术，制备Nb-16Si-10Mo和Nb-16Si-10Mo-10Ti两种合金，分析烧结温度对两类合金组织性能的影响规律。结果表明：Nb-16Si-10Mo合金由Nbss、Nb3Si、Nb5Si3三相组成，而Nb-16Si-10Mo-10Ti合金由Nbss、Nb5Si3、Tiss三相组成，两种合金致密度均高于99.4%。两种合金的维氏硬度、抗压强度随烧结温度升高先增后降，而弯曲强度、断裂韧性则逐渐降低。Ti元素的加入使断口形貌出现了韧窝特征，断裂方式由脆性断裂转变为复合断裂，且使各烧结温度下合金的维氏硬度、压缩强度均有所降低，而弯曲强度、断裂韧性则有所增加。

以Al、TiO2 和Gr 粉末为原料，采用粉末冶金技术制备铝基金属基复合材料，并研究其冷镦成形 特性。在40 kN 液压机上，采用适当的冲头和模具对粉末预制件进行压制，在590 ℃的电炉中空气气 氛下烧结3 h。烧结件承受10 kN 的增量压缩载荷进行冷镦，直到在自由表面发现裂纹为止。计算预 制件的轴向应力（σz）、环向应力（σθ）、平均应力（σm）和有效应力（σeff），这些应力均与轴向应变（εz）有 关。研究了复合材料在轴向应变（εz）和横向应变下的致密化行为。结果表明，添加5% 的TiO2 后，σz、σθ 和σm 增加，同时添加TiO2 和Gr 降低了预制体的致密化和冷镦变形特性。

Fe3Al 多孔滤芯特别适用于高温、高压及腐蚀环境下的精密过滤与气固分离等，为了使滤芯满足使 用要求，除了考虑它的孔隙特性之外，其力学性能也至关重要。实验采用粉末冶金工艺制备了Fe3Al 金属 间化合物多孔材料，采用XRD、SEM及孔结构与力学性能检测等测试手段研究了环境温度对Fe3Al 金属间 化合物多孔材料的孔隙特性、力学性能与组织形貌的影响，为其在高温条件下使用提供可靠性依据。实验 结果表明，Fe3Al 基金属间化合物多孔材料的抗拉强度在300 ℃时达到最大，之后随着温度的升高而下降， 温度高于700 ℃后下降明显，断裂属于脆性断裂。随着温度的升高，Fe3Al 金属间化合物多孔材料的有序度 发生变化。

选用激光定向能量沉积技术制备了 Ti 金属/ZrO2-Al2O3复合陶瓷梯度材料，通过扫描电镜、能谱 仪、维氏硬度计对其显微组织、元素分布及显微硬度变化进行了系统分析，探究了 ZrO2陶瓷粉末中 Al2O3 含量对材料组织性能的影响。结果表明，随着 Al2O3含量增加，金属相和陶瓷相混合更加均匀，但界面处开 裂现象更严重；混合粉末中 Al2O3含量的增加会导致样品中陶瓷区域硬度增加，当 Al2O3含量为 30% 时，硬度 值最高达到 1344.5HV0.2，但在结合区只有当 Al2O3含量增大至 30% 时硬度明显提升，达到 1187.3 HV0.2。

采用轻稀土替代部分重稀土做为烧结钕铁硼磁体的扩散源，可以提高矫顽力、降低成本。实验选用低成本轻稀土Pr部分替代Tb-Al-Ga合金中的重稀土Tb，对比研究Pr替代量对双主相烧结Nd-Ce-Fe-B 磁体和单主相烧结Nd-Fe-B磁体磁性能和显微结构的影响，揭示其矫顽力强化机制。以Pr60Tb20Al10Ga10为扩散源，晶界扩散磁体的矫顽力有明显提升；与单主相磁体相比，双主相磁体扩散深度有明显提升。低熔点的Pr优先进入磁体内部，改善了晶界相的润湿性，有利于加速Tb元素扩散进入磁体内部，在主相晶粒外侧形成具有高磁晶各向异性场的壳层结构，进而提高磁体矫顽力。

稀土永磁辐射取向整体磁环是一类重要的永磁材料，广泛应用于高端机电产品、精密测量仪器仪 表以及尖端国防装备等领域。辐向整体永磁环制备技术的提升对促进我国先进装备的跨越式发展具有 重要意义。本文从磁环材料、制备工艺和取向方式三个方面介绍了稀土整体永磁环的分类和特点。重 点围绕烧结稀土辐向整体永磁环的辐向成形工艺和力学特征，阐述了当前的研究进展。这些进展为高 性能烧结稀土辐向环技术的发展提供了新的思路。

粉末冶金技术是一门制造金属粉末、合金粉末、非金属粉末、化合物粉末，或者上述粉末为原料 经过成形、烧结制造材料或制品的技术。由于金属粉末在制备过程容易吸附氧而发生氧化，在烧结过程 中不易充分脱氧，而且随着合金化元素的开发与利用，化学性质活泼的合金元素容易与氧元素结合，增 加了脱氧的难度，使得粉末冶金材料容易出现氧含量超标的情况，严重影响粉末冶金材料的性能。本文 探讨了氧含量对各金属及合金制备过程、力学性能等方面的影响，并介绍了部分金属在粉末冶金过程中 的氧含量控制方法。着重介绍了铁基粉末冶金材料、钛及钛合金粉末冶金材料、铜合金、难熔金属钨钼 粉末冶金材料的氧含量控制研究进展，对目前的研究现状进行总结并展望了其未来的发展趋势。

采用等离子熔覆技术在316L 不锈钢表面制备了CoFeNiCrNb0.5 高熵合金熔覆层。分别对 CoFeNiCrNb0.5 高熵合金熔覆层的微观组织、相组成、元素分布及熔覆层的耐磨性进行研究。结果表明： CoFeNiCrNb0.5高熵合金熔覆层的相组成为具有面心立方结构的FCC 相和Laves 相组成。其中，FCC 相为基 体相，枝晶间处形成了Laves 相。CoFeNiCrNb0.5高熵合金熔覆层的显微硬度约为(510.5±14.2) HV，约为基体 的2.1 倍。熔覆层具有较高硬度主要是由于Nb 元素的固溶强化和Laves 相的弥散强化引起的。此外， CoFeNiCrNb0.5高熵合金熔覆层具有优异的耐磨性，比磨损率约为5.9×10-6 mm3/N·m，显著优于不锈钢基体。 磨粒磨损是CoFeNiCrNb0.5高熵合金熔覆层的主要磨损机制。

以共沉淀为基础，主要研究了反应制备过程镍钴锰硫酸盐溶液、碱液、氨液的进料顺序和进料 位置、进料管个数和进料温度对制备产品Ni0.55Co0.5Mn0.40(OH)2 的影响。结果表明采用采用镍钴锰硫酸 液、氨液、碱液的进料顺序；镍钴锰硫酸液上进料，碱氨液下进料；镍钴锰硫酸液和碱液两点进料、氨一 点进料；镍钴锰硫酸液进料温度40~45 ℃可以合成较高性能的Ni0.55Co0.5Mn0.40(OH)2 产品。

试验研究了试样厚度、加热温度和喷碳层对铍材热扩散系数的影响。结果表明 ：试样厚度在 2~6 mm 范围之间所侧的热扩散系数趋于一致，厚度 2 mm 左右多次测试的标准偏差最小，测试结果更为 精确，推荐该厚度为铍材热扩散系数测定的试样厚度。铍材热扩散系数随加热温度的升高而逐渐降低， 当温度从 25 ℃升到 900 ℃时，热扩散系数降低了 77.9%。不同的喷碳层情况下，测试的热扩散系数有显 著的差异，试样表面喷覆薄而均匀的石墨时所测得热扩散系数据波动较小，数据一致性较好。

采用直线往复式原位观察试验机，分析30 个行程中粉末层厚度对界面磨损状况、摩擦特性和真实 接触面积比的影响。对试验后表面进行电子显微镜观察、能谱元素含量及三维轮廓分析，获得粉末层厚度 影响摩擦特性的现象和机制。研究得出以下结论：粉末层厚度为1.5 μm时，试件表面粉末层覆盖较薄，试 件部分区域微凸体初始裸露，未形成较好粉末润滑膜，主要承载为微凸体接触承载，出现严重磨痕，初始真 实接触面积比为11.17%，最终降低到20.14%；4.5 μm时粉末层完全覆盖区域形成较好润滑膜，最终润滑膜 完全剥落，平整性和承载降低；6 μm时粉末层完全覆盖接触区域，形成完整润滑膜，平整性较好，基本为粉 末层承载且无划痕，承载先增大到6 N 后减小到2 N，微凸体承载2 N 占总承载的33%，而粉末层摩擦力占 比大于70%，真实接触面积比保持在60%以上。表明粉末层厚度为6 μm 时，粉末平整性好且碳元素含量 高，接触充分、润滑效果良好。

采用基于PLC 控制的激光选区熔化成形系统对Al-Mg-Mn 合金进行了快速成形，研究了激光扫描 速度对成形件致密度、显微组织、物相和硬度的影响，并考察了时效温度和时间对成形件压缩性能的影响。 结果表明，随着激光扫描速度从700 mm/s 增加至1 300 mm/s，成形试样的孔隙率逐渐上升、相对致密度逐 渐减小，平行于沉积方向的熔池逐渐增大、熔合线变细，垂直于沉积方向可见交叉分布的多层沉积熔道，但 在激光扫描速度为1 300 mm/s 时熔道轮廓较为模糊；在相同激光扫描速度下，平行于沉积方向的平面的硬 度要高于垂直于沉积方向的平面；随着激光扫描速度增加，XZ 平面和XY 平面的显微硬度先增后减，在激 光扫描速度为900 mm/s 时取得硬度最大值。随着时效温度升高或者时效时间延长，激光选区熔化成形试 样的显微硬度、屈服强度和抗压强度先增加后减小，在时效温度为300 ℃和时效时间为6 h 时取得最大值， 这主要与此时合金中Al3(Sc，Zr)相的析出强化效果最好有关。

采用热压（hot pressing，HP）烧结技术，制备了高致密度、细晶粒、拉伸性能优异的 TC4 钛合金。 借助 X 射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、拉伸实验等测试手段，研究了热压温度（880、930、980 ℃）对 TC4 钛合金微观结构和室温拉伸性能的影响。研究结果表明：热压态样品主要由等轴 α 相和晶间 β 相组 成；随热压温度升高，晶粒逐渐粗化，α 相体积分数降低。HP 温度为 930 ℃时，合金样品的室温拉伸性能 最佳，其抗拉强度最大值和断后伸长率分别为 934 MPa 和 26.3%，优于相关文献报道的铸造态和热等静压 态 TC4 钛合金。

采用高能球磨法制备了 Mg10Ni-X 合金（X=MWCNTs、TiF3、MWCNTs-TiF3），研究了单独添加 MWCNTs/TiF3催化剂和复合添加 MWCNTs-TiF3催化剂对 Mg10Ni 合金颗粒形貌、物相组成和活化行为的 影响。结果表明，在 Mg10Ni 合金中添加催化剂，高能球磨处理后 Mg10Ni-X 合金的颗粒尺寸会不同程度 地减小，相较于 TiF3催化剂，MWCNTs 催化剂对颗粒的细化效果更好，且复合添加 MWCNTs-TiF3催化剂 后颗粒的细化效果最好 ；复合添加 MWCNTs-TiF3 催化剂的 Mg10Ni-MWCNTs-TiF3 合金在高能球磨后 ， TiF3和 MWCNTs 各自的微观结构并没有发生改变，合金中 Mg2Ni 相含量和 Mg2Ni 相晶胞体积从大至小顺 序为 ：Mg10Ni-MWCNTs-TiF3>Mg10Ni-MWCNTs>Mg10Ni-TiF3>Mg10Ni。添加 MWCNTs 和 TiF3 催化剂后 合金的活化性能都会有不同程度改善，TiF3 催化剂对活化性能的改善效果优于 MWCNTs，且复合添加 MWCNTs-TiF3催化剂后合金的活化性能最好。

采用等离子旋转电极雾化技术（PREP）制备球形钼及 TZM 钼合金粉末，利用激光粒度分析仪、氧 氮分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对粉末的粒径分布、氧含量、微观形貌、表面组织进行表征。结果表明： 两种粉末的氧增量均小于 50×10-6 ，粉末粒度集中分布在 45~150 μm 呈单峰分布；TZM 合金粉末实测中位 粒径 81.6 μm 小于 Mo 粉中位粒径 102 μm，且表面质量高、工艺性能（流动性、松装、振实密度）更优，这与 TZM 合金具有更小的表面张力，同时晶界处析出的第二相 TiC 等有关。该实验为增材制造用 PREP 法制 备难熔金属粉末提供理论支持。

与基于激光和电子束的增材制造技术相比，3D 打印和烧结结合的工艺成本更低，但对烧结阶段 工艺参数的探索不够全面和深入。因此，实验采用基于螺杆的 3D 打印技术制备 17-4PH 不锈钢样品，探 索烧结工艺参数（烧结温度、升温速率和保温时间）对 17-4PH 不锈钢性能的影响规律，包括孔隙率和拉伸 性能的测量，研究烧结工艺参数对孔隙结构、显微组织和断口形貌的影响规律，并通过孔隙结构、显微组 织和断口形貌的变化对烧结样品的力学性能的变化规律进行详细的阐述。结果表明，试样以 4 ℃/min 的 升温速率升温到 1 360 ℃保温 1 h，其力学性能最佳，屈服强度为 518 MPa，抗拉强度为 693 MPa。

实验采用热等静压处理工艺作为选区激光熔化成形 TA15 钛合金试样的后处理手段，研究了不 同热等静压温度对试样组织、硬度、裂纹扩展速率的影响规律。热等静压温度为 900~980 ℃时，组织为多 层级针状（条状）α 组织，且随温度升高，针状（条状）α 组织逐渐粗化，初级 α 相尺寸为 60~66 μm，宽度由 2.35 μm 增加至 5.62 μm，材料硬度由 35.8HRC 降低至 31.9HRC。热等静压温度为 1 020 ℃，越过了 α→β 相变温度，形成魏氏组织，硬度为 32.2HRC。当应力强度因子范围 ΔK 处于 20~50 MPa·m1/2 ，不同热等静压工艺处理后试样的裂纹扩展速率趋于一致，受组织影响较小。当应力强度因子范围 ΔK＜20 MPa·m1/2 ，随热等静压处理温度升高，试样裂纹扩展速率逐渐降低，多层级针状（条状）α 组织的粗化将增强对裂纹的 偏转作用，阻碍裂纹扩展。热等静压温度为 1 020 ℃形成的魏氏组织具有最低的裂纹扩展速率，不同位 向的 α 集束利于使疲劳裂纹改变扩展方向，增大裂纹扩展路径长度，降低裂纹扩展速率。综上，较高温度 热等静压处理后形成的粗化的多层级条状 α 组织或魏氏组织具有较低的裂纹扩展速率，但材料的硬度相 对较低。

回转窑结圈现象严重影响还原物料的质量，还会降低生产效率，因此有必要探究粉料还原回转窑 结圈机制，采取一定的措施来缓解结圈现象。通过选用 PB 粉和无烟煤为反应原料，得到产物与以 Al2O3 和 SiO2为主要成分的耐火砖发生反应，采取扫描电镜-能谱分析方法对不同温度、配碳量和物料下结圈进 行微观结构表征。结果表明：随着温度增加，结圈样品的结构更加紧密，气孔数量及孔径减小，结圈结构 中逐渐有白色丝状结构出现。当温度在 1 050~1 150 ℃之间时，结圈结构仍是有小孔存在，当温度升高至 1 200 ℃时，几乎无气孔存在。随着碳氧比增加，结圈物料的孔径逐渐增加，碳氧比从 0.75 上升至 1.75 时， 结圈物孔径从 0.36 μm 增加至 0.87 μm，明显可见结圈结构逐渐松散。粒度对物料结圈有明显影响，粒度 越大的物料其结圈越不容易，结圈结构也较为松散。选用无烟煤作还原剂时，1 号精粉结圈物主要含有 铁相、硅酸盐相和铁尖晶石，2 号精粉结圈物主要含有铁相和少量氧化铁相以及一些硅酸盐相；选用 PB 粉作还原铁矿粉时，烟煤结圈物主要含有铁相和硅酸盐相。

实验采用不同粒度的 Fe-Co-Cu 预合金粉末配方，通过热压烧结工艺制备了烧结胎体。通过对比 分析两种不同粒度预合金粉末烧结胎体的致密度、洛氏硬度、三点抗弯强度、显微组织以及与金刚石的 界面形貌，探讨了它们之间的差异。此外，通过钻切实验评估了不同粒度预合金粉末制备的钻头的钻切 速度、寿命以及金刚石出露情况，以进一步研究其性能差异。结果表明，更细粒度的预合金粉末 DB-02 烧 结后的胎体具有高致密度（96.9%）和强韧性（抗弯强度达到 1 355.7 MPa），同时对金刚石具有更强的把持 力，在钻切实验中表现出更快的速度和更长的寿命，刀头金刚石出露高度可达 154.2 μm。

针对钨渗铜材料在高温燃气烧蚀条件下的应用需求，以钨渗铜材料（牌号：W-7Cu)）为研究对象， 对高温燃气烧蚀试验后的钨渗铜材料进行分析，重点对钨渗铜烧蚀后表面出现的类似枣核状物的形貌 特征进行分析，通过 SEM、金相分析烧蚀后钨渗铜材料的微观组织变化，通过能谱分析烧蚀后铜的流失， 通过 XRD 分析烧蚀后相结构变化。结果表明，不同部位均有不同程度的 Cu 的流失，外表面和内表面都 有 C 元素存在，XRD 分析显示内外表面均含有大量 W6C2.54、WC 相，表明在高温下 W 与 C 发生反应形成了 新相 W6C2.54、WC，从而加速烧蚀。分析烧蚀孔洞形成的原因认为是高温、高速粒子流冲击条件下，Cu 析 出后形成钨骨架通孔，C 颗粒进入钨骨架内部，与骨架相互反应，生成低熔点的相，加速烧蚀进程。

Cu/Al 层状复合材料因其极高的性价协同效应而得到越来越广泛的应用。然而不同工艺方法制 备的 Cu/Al 复合材料的界面结构、铜层和铝层微结构存在差异，力学性能高低不同。界面结合特性的不 同导致在深加工过程中容易出现错层、分层、铜层表面撕裂等宏观质量问题，严重制约了其在高端领域 的应用。本文介绍了铜铝层状复合材料原子尺度的研究现状，综述了利用分子动力学对铜铝层状复合 材料界面层结构、扩散与凝固、异质界面特性与力学性能的关联性等的模拟研究进展，分析了不同势函 数在铜铝层状复合材料分子动力学模拟中的优劣，提出了精准的模型、合理的力场、精确的参数是材料 原子尺度模拟的三个基本准则，对金属层状复合材料原子尺度的研究提供了参考。

铜及铜合金具有优良的导热性、导电性等特性,将其与设计自由度灵活的3D打印技术相结合,能够显著提升构件的热交换效率、电流传输效率等性能。综述了近年来3D打印铜及铜合金的最新成果,深入对比了不同成形方法的优缺点以及现存问题。大量研究表明,3D打印构件要实现控形与控性,需进行材料—结构—工艺—性能的一体化调控与优化。然而,采用3D打印技术制备铜及铜合金仍面临诸多挑战,因铜对激光的吸收率低、反射率高,激光选区熔化和激光熔化沉积工艺不易使其成形;电子束选区熔化所制构件表面质量较低,不适宜于制造精密零件;粘结剂喷射技术成形后需进行热处理,容易产生收缩变形等问题。此外,介绍了3D打印铜及铜合金的应用领域,这些应用与发展有助于推动这一先进制造领域不断进步和创新。

激光粉末床熔融（LPBF）在制备具有复杂形状、良好强塑性能的高熵合金（HEAs）方面展现出显著的优势。为进一步提升HEAs的力学强度,通过添加Nb元素以增强固溶强化作用和第二相强化作用是一种有效的途径。然而,LPBF形成的第二相组织形态易导致HEAs脆性断裂、塑性性能大幅度下降。因此,研究后续热处理对LPBF制备HEAs的组织及性能影响具有重要意义。利用LPBF技术成功制备了CoCrFeMnNiNb_0.15 HEAs,然后研究热处理工艺下的物相组织、力学性能及断裂形貌演变规律。结果表明：热处理促使富Nb的Laves强化相由连续网状转变为细小、均匀的颗粒状组织,且FCC相基体中部分Nb元素析出,此外基体晶粒沿（111）晶面长大;随着热处理温度增加,Laves强化相和基体组织逐渐粗化。由于热处理后固溶强化、晶界强化及第二相强化作用减弱,导致FCC相基体的塑性变形能力提升,断裂失效模式由脆性断裂转变为韧性断裂。当热处理温度为980 ℃时,CoCrFeMnNiNb_0.15 HEAs可以获得良好的强塑性能匹配,其强塑积为13.2 GPa%,极限抗拉强度为（892±13.4）MPa,伸长率为17.4%。

试验研究了试样厚度、加热温度和喷碳层对铍材热扩散系数的影响。结果表明 ：试样厚度在 2~6 mm 范围之间所侧的热扩散系数趋于一致，厚度 2 mm 左右多次测试的标准偏差最小，测试结果更为 精确，推荐该厚度为铍材热扩散系数测定的试样厚度。铍材热扩散系数随加热温度的升高而逐渐降低， 当温度从 25 ℃升到 900 ℃时，热扩散系数降低了 77.9%。不同的喷碳层情况下，测试的热扩散系数有显 著的差异，试样表面喷覆薄而均匀的石墨时所测得热扩散系数据波动较小，数据一致性较好。