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非淡泊无以明志，非宁静无以致远。——诸葛亮

增材制造用金属粉末材料及其制备技术

一、本文概述

随着科技的不断进步，增材制造（也称为3D打印）技术已经成

为一种革命性的生产方式，广泛应用于航空、汽车、医疗、能源等众

多领域。作为增材制造技术的核心，金属粉末材料在其中的作用至关

重要。本文旨在全面探讨增材制造用金属粉末材料的种类、性能要求

以及制备技术，以期为相关领域的研究人员和企业提供有益的参考。

文章将介绍金属粉末材料在增材制造领域的应用背景和重要性。

随后，将详细阐述不同金属粉末材料的种类，包括纯金属粉末、合金

粉末以及复合金属粉末等，并分析它们的性能特点和应用场景。文章

还将重点关注金属粉末材料的制备技术，包括物理法、化学法以及新

型制备技术等，讨论它们的优缺点和适用范围。

通过本文的阐述，读者将能够深入了解增材制造用金属粉末材料

的制备原理、技术路线和应用前景，为相关领域的研究和发展提供有

力支持。

二、金属粉末材料分类与特性

金属粉末作为增材制造的重要原材料，其种类繁多，性能各异。

根据制备工艺和用途的不同，金属粉末主要分为铁基粉末、钛基粉末、

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铝基粉末、镍基粉末以及贵金属粉末等几大类。

铁基粉末，主要包括铁粉、合金钢粉以及不锈钢粉等。这类粉末

具有较高的强度、良好的塑性和韧性，以及较低的成本，因此在增材

制造中得到了广泛应用。然而，铁基粉末也存在一些缺点，如易氧化、

易产生裂纹等，需要在制备和加工过程中加以注意。

钛基粉末，以钛合金粉末为主。钛合金粉末具有较高的比强度、

良好的耐腐蚀性以及生物相容性，因此在航空航天、生物医疗等领域

有广泛应用。然而，钛合金粉末的加工难度大，成本较高，限制了其

在某些领域的应用。

铝基粉末，主要包括纯铝粉和铝合金粉末。铝基粉末具有低密度、

高比强度、良好的导电导热性能等特点，因此在航空航天、汽车轻量

化等领域有广泛应用。然而，铝基粉末易氧化、易燃爆，制备和加工

过程中需要严格控制环境条件和工艺参数。

镍基粉末，以高温合金粉末为主。这类粉末具有高温强度高、抗

氧化性能好、抗腐蚀性能强等特点，因此在航空航天、能源化工等领

域有广泛应用。镍基粉末的制备和加工难度较大，成本较高，但在一

些特殊领域仍具有不可替代的优势。

贵金属粉末，如金、银、铂等。这类粉末具有较高的导电性、导

热性和化学稳定性，因此在电子、电气、珠宝等领域有广泛应用。贵

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金属粉末的成本较高，限制了其在一些领域的应用。

在增材制造过程中，金属粉末的特性对零件的成形质量、性能以

及使用寿命等具有重要影响。因此，在选择金属粉末时，需要根据具

体的应用需求和工艺条件，综合考虑粉末的成分、粒度、形貌、松装

密度等因素，以确保最终零件的性能达到设计要求。金属粉末的制备

技术也是影响粉末质量和性能的关键因素。通过优化制备工艺、提高

粉末纯度、控制粒度分布等措施，可以进一步提升金属粉末在增材制

造中的应用效果。

三、金属粉末的制备方法

金属粉末的制备方法对于增材制造过程的质量和性能具有至关

重要的影响。随着科技的进步，金属粉末的制备技术也在不断发展，

目前主要有物理法、化学法以及电化学法三大类。

物理法主要包括机械破碎法、雾化法和球磨法等。机械破碎法通

过机械力量将