激光定向能量沉积共晶陶瓷

大尺寸免烧结

采用双轨重叠扫描策略直接制备大尺寸高致密度共晶陶瓷，突破了超高温氧化物陶瓷的制造瓶颈。

Shen, Zhonglin · 苏海军 · Chen, Qian · Guo, Yinuo · Jiang, Hao · Jiatong, Yao · Yu, Minghui · Li, Xiang · Dong, Dong · Yang, Peixin · Zhang, Zhuo · 郭敏

Journal of Materials Science and Technology 2026

具体参数

直径

{'zh': '8–9', 'en': '8–9'} mm

高度

{'zh': '135', 'en': '135'} mm

相对密度

{'zh': '98.5', 'en': '98.5'} %

裂纹密度

{'zh': '0.41', 'en': '0.41'} mm⁻¹

断裂韧性

{'zh': '6.35', 'en': '6.35'} MPa m1/2

技术优势

免烧结直接成形

采用双轨重叠扫描策略，激光定向能量沉积直接制备大尺寸共晶陶瓷，避免了烧结工序及由此产生的缺陷。

裂纹密度低

在扫描速度360 mm/min时裂纹密度降至最低0.41 mm⁻¹，通过优化扫描速度可有效抑制裂纹。

断裂韧性提升

在激光功率450 W、扫描速度270 mm/min时获得最高断裂韧性6.35 MPa m1/2，满足高温结构应用对韧性的要求。

应用场景

• 航空航天发动机热端部件：用于制造航空航天发动机热端部件，替代传统高温合金，承受更高温度。
• 超高温结构材料：作为超高温结构材料，在氧化和腐蚀环境下保持强度，延长部件寿命。
• 高承载复杂构件：可以近净成形复杂形状的高承载构件，减少后续加工。
• 增材制造：利用激光定向能量沉积增材制造技术，实现大尺寸陶瓷直接成形。