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同步辐射时间分辨X射线成像与衍射技术在金属增材制造过程中的应用研究
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作者 刘冰岩 姚春霞 +8 位作者 张东升 李宇霄 王雪 侯鹏浩 孙大睿 赵振昊 刘伟 陶冶 张兵兵 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第11期1795-1816,共22页
增材制造技术以其快速、可定制化以及复杂结构一体化等优势,在金属构件的制备中展现了巨大潜力,广泛应用于航空航天、汽车制造、个性化医疗等领域。然而,金属增材制造本质上是一个高速、不可逆且内部结构演变复杂的瞬态动力学过程,对其... 增材制造技术以其快速、可定制化以及复杂结构一体化等优势,在金属构件的制备中展现了巨大潜力,广泛应用于航空航天、汽车制造、个性化医疗等领域。然而,金属增材制造本质上是一个高速、不可逆且内部结构演变复杂的瞬态动力学过程,对其机理的深入理解一直是研究难点。近年来,同步辐射时间分辨的X射线成像与衍射技术的应用,为增材制造过程提供了原位、高速且高精度的动态监测手段,成为国内外研究的热点。这些技术为增材制造工艺优化、缺陷控制、宏观与微观结构演化机理的揭示,以及仿真模型的验证与优化提供了关键支撑。本文系统综述了基于同步辐射时间分辨X射线成像与衍射技术的三种关键材料体系在增材制造过程中的应用研究,分别以轻量化结构用的钛/铝合金、通用工程应用的钢,以及在极端服役环境中的镍基高温合金为例,凸显了这两种技术在微观结构演变和相变织构分析中的显著优势。同时,本文展望了第四代同步辐射光源在增材制造领域的应用前景,特别是在高时空分辨率表征、多尺度动态过程研究以及智能化工艺优化等方面的巨大潜力,有望为增材制造机理研究和技术发展提供进一步的强有力支撑。 展开更多
关键词 金属增材制造 同步辐射 高速x射线成像 时间分辨x射线衍射
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