电气工程与电子技术学报

通过增材制造技术制造金属晶格结构并增强其性能

张来昌

晶格结构（周期性细胞材料）是由具有边和面的空间周期性单元格阵列构成的一类结构。虽然晶格结构表现出一系列优良的性能，例如弹性模量低、比刚度和强度高、比表面积大、内部孔隙数量多、应力水平相对较低，但是由于对孔隙网络形态特征的控制较差，传统技术对其制造和性能优化受到限制。金属增材制造（AM）技术的最新进展扩大了晶格结构的设计和制造可能性，为晶格结构的各种应用提供了有希望的解决方案。本文介绍了增材制造和增强晶格结构的机械和催化性能的最新进展。选择性激光熔化 (SLM) 和电子束熔化 (EBM) 制备的β型生物医学钛晶格结构作为潜在的承重植入物，具有高超弹性、低杨氏模量和高抗压强度、高能量吸收和疲劳性能等优异的力学性能。此外，SLM 制备的多孔铁基金属玻璃复合材料具有比其他催化剂更高的整体催化能力，反应速率常数高，活化能低。SLM 制备的多孔铁基金属玻璃基质复合材料的可重复使用性和整体催化能力有望设计出接近实际应用和高经济价值的新一代催化剂。