金属多孔材料国家重点实验室科研人员在多孔材料设计方面取得重要进展

点阵材料（Lattice materials）是指周期性结构单元通过类似晶体点阵排布方式形成的一种具备形状控制、致动、能量吸收和传热等多种功能的轻质高强材料。近年来，增材制造装备与工艺的逐步成熟为金属点阵材料的发展带来的新的契机，如何充分发挥增材制造自由设计的优势，实现点阵材料中海量周期性微细结构单元的高质量成形，是金属点阵材料从实验室走向工程应用所需解决的关键问题。然而，由于对增材制造技术成形金属点阵材料成形能力认知的缺失，导致现有点阵金属材料的结构设计与高质量成形无法紧密耦合，限制了增材制造点阵金属材料的推广应用。

我院金属多孔材料国家重点实验室研究团队联合澳大利亚皇家墨尔本理工大学研究团队，从增材制造技术的成形过程出发，建立了点阵材料周期性微细结构单元的数学解析模型，系统研究了影响金属点阵材料结构完整性的结构因素和工艺因素，提出了金属点阵材料微细结构单元的临界成形系数判据，获得了粉末床增材制造技术成形点阵材料的成形能力极限，为点阵材料中海量周期性微细结构单元的高质量成形提供了设计准则。

该项研究成果以“Additive manufacturing of intricate lattice materials: Ensuring robust strut additive continuity to realize the design potential”为题发表在Additive Manufacturing期刊，影响因子11.632。相关研究得到了国家自然科学基金海外及港澳学者合作研究基金的支持（51829401）。

文章作者

该工作的*作者为金属多孔材料国家重点实验室张学哲副研究员

论文链接

https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103022