北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院張勇教授團(tuán)隊(duì)在材料科學(xué)與增材制造領(lǐng)域取得重大突破，其關(guān)于激光粉末增材制造（LPBF）高性能材料的研究成果榮登國(guó)際頂級(jí)期刊。該研究不僅深化了對(duì)增材制造過程中材料微觀結(jié)構(gòu)演化與性能調(diào)控機(jī)理的理解，更創(chuàng)新性地將相關(guān)技術(shù)理念與高性能功能涂料的開發(fā)相結(jié)合，為航空航天、高端裝備、新能源等關(guān)鍵領(lǐng)域的表面工程與防護(hù)技術(shù)開辟了新路徑。

研究聚焦于利用高能量密度的激光束選擇性熔化金屬或合金粉末，逐層構(gòu)筑具有復(fù)雜幾何形狀與卓越性能的構(gòu)件。團(tuán)隊(duì)通過精確調(diào)控激光工藝參數(shù)、創(chuàng)新粉末材料設(shè)計(jì)與后處理工藝，成功克服了傳統(tǒng)增材制造中常見的孔隙、裂紋、各向異性等缺陷，制備出強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性及疲勞性能均表現(xiàn)優(yōu)異的高性能材料。其核心突破在于實(shí)現(xiàn)了材料微觀組織（如晶粒形態(tài)、析出相分布）的主動(dòng)設(shè)計(jì)與精準(zhǔn)控制，從而在宏觀上賦予構(gòu)件超越傳統(tǒng)鑄造甚至鍛造材料的綜合性能。

尤為引人注目的是，張勇教授團(tuán)隊(duì)前瞻性地將激光粉末增材制造的技術(shù)邏輯與材料設(shè)計(jì)原則，拓展至功能涂料這一廣闊領(lǐng)域。他們借鑒增材制造中“層層構(gòu)建、精準(zhǔn)定制”的思想，以及在高性能合金中調(diào)控相組成與界面特性的經(jīng)驗(yàn)，致力于開發(fā)新一代“智能”或“超性能”功能涂料。這類涂料旨在實(shí)現(xiàn)涂層結(jié)構(gòu)從微納米尺度的可控制備，具備如超高硬度、超強(qiáng)耐蝕、自適應(yīng)修復(fù)、熱障/防腐一體化、或響應(yīng)環(huán)境刺激（如溫度、應(yīng)力、介質(zhì)）而改變性能等先進(jìn)功能。例如，通過模擬LPBF中的熔池動(dòng)力學(xué)與快速凝固行為，可設(shè)計(jì)出具有獨(dú)特非平衡微觀結(jié)構(gòu)的涂層材料，獲得傳統(tǒng)噴涂技術(shù)難以企及的優(yōu)異性能組合。

該研究的刊發(fā)標(biāo)志著我國(guó)在高端增材制造與先進(jìn)表面工程交叉領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究與技術(shù)開發(fā)已達(dá)到國(guó)際前沿水平。張勇教授團(tuán)隊(duì)的工作表明，激光粉末增材制造不僅是復(fù)雜部件成形的革命性技術(shù)，其背后深刻的材料科學(xué)原理與工藝調(diào)控策略，更能為包括功能涂料在內(nèi)的多種材料體系的設(shè)計(jì)與制備提供創(chuàng)新范式。隨著該技術(shù)的持續(xù)深化與跨領(lǐng)域應(yīng)用，有望帶動(dòng)一系列高性能定制化涂層解決方案的誕生，為提升重大裝備的可靠性、 longevity 與綜合效能提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，具有重大的科學(xué)意義與工程應(yīng)用價(jià)值。