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高性能氧化陶瓷的直接激光添加剂制造：最先进的评论
对陶瓷的添加剂制造的实施比其他材料类别更具挑战性，因为大多数塑形方法都需要聚合物粘合剂。激光添加剂制造（LAM）可以提供一条新的无粘合剂合并路线，因为它能够直接处理陶瓷而无需后处理。然而，陶瓷的激光加工，尤其是高性能氧化陶瓷，受到低热冲击性，弱致密性和低光吸收的限制；特别是在可见或近红外范围内。目前缺乏高性能氧化陶瓷的LAM（粉末床融合 - 激光束和定向能量沉积）的广泛审查。此最新的评论对氧化陶瓷领域的过程技术，部分属性，开放挑战和过程监测进行了详细的摘要和批判性分析。提高了准确性和机械强度的提高，可以将氧化陶瓷的含量开放到新领域。
用于隔热和蒸发冷却的分级多孔陶瓷的 3D 打印
仅加热和冷却就占总能源使用量的一半。由于其中 66% 的能源来自化石燃料 [2]，因此，高效隔热和冷却材料对于降低人为 CO 2 排放至关重要。除了提供所需的热性能外，此类材料还应安全、可回收，并在制造和运行过程中消耗最少的能量。最先进的绝缘材料还不能满足这些要求。聚合物基绝缘体（例如发泡/挤塑聚苯乙烯和聚氨酯泡沫）的热导率相对较低，但耐火性和报废可回收性有限。尽管无机绝缘体具有固有的耐火性，但玻璃棉和矿棉在制造过程中涉及高能量过程，并且表现出被认为对人体健康有害的纤维形态。气凝胶是一种有吸引力的高性能绝缘无机材料，但其高成本迄今为止限制了其在小众应用中的使用。现有绝缘材料的优点和缺点为开发新技术提供了机会。多孔陶瓷因其成本低、耐火、可回收和导热系数相对较低等优点，最近作为替代隔热材料受到了越来越多的关注。[3–7] 除了隔热之外，多孔陶瓷还被用于通过实现建筑元素的被动冷却来改善建筑物的热管理。[8] 被动冷却依赖于渗入陶瓷孔隙中的水的蒸发，在蒸汽压缩技术出现之前，这种机制长期用于降低食物和水的温度。由于孔隙是隔热和蒸发冷却所需的关键结构特征，因此制造具有可控孔隙率的陶瓷对于开发用于建筑热管理的节能技术具有巨大潜力。在本研究中，我们使用湿泡沫模板 3D 打印分层多孔陶瓷，并研究其用于建筑元素热管理的隔热和蒸发冷却性能。分层多孔结构设计为包含大量大孔，可降低材料的导热性，同时还显示实现毛细管驱动被动冷却所需的微米级孔隙。利用粘土作为可回收、廉价且广泛可用的材料资源，我们首先开发了湿泡沫
电弧添加剂中添加Al2O3陶瓷的影响……
电弧增材制造 (WAAM) 是一种允许高效原位生产组件或再制造的工艺，它能够以更高的沉积速率和更低的成本进行生产。然而，WAAM 组件在沉积过程中会受到散热的影响，从而导致粗柱状晶粒生长，造成机械性能较差，限制工业应用。因此，本研究调查了将 Al 2 O 3 陶瓷粉末颗粒孕育剂引入 AWS A5.9 ER308LSi 不锈钢壁结构中的作用，通过细化晶粒工艺来提高机械性能。在沉积过程中，当温度降至 150ᵒC 时，手动将 Al 2 O 3 陶瓷粉末颗粒添加到每一层。为了弥补这些知识空白，我们进行了一系列完整的拉伸测试。制造了 WAAM 壁并分析了样品的微观结构。结果表明，WAAM SS308LSi 部件在沉积方向上的最高抗拉强度为 560 MPa，与未接种样品相比增加了 6%。这种改进是由于晶粒细化和异质成核的成功。该研究证明了该技术在 WAAM 部件制造或再制造过程中改善机械性能和微观结构的潜力。
全纤维化的基于陶瓷的电解质的复杂性 -
当前的能量和移动性转化，在很大程度上依赖电动汽车（EV）和可再生能源需要电池。锂离子电池是重塑我们的运输系统的主要候选者。尽管已经主导了电动汽车市场的能源储能组件，但锂离子电池仍存在与易燃液体电解质有关的安全问题。此外，它们接近达到最大能量密度。替代电池技术，更安全且能够存储更多的能量，因此引起了极大的兴趣。一个突出的例子是使用陶瓷或聚合电解质及其复合材料的固态电池。本文探讨了内部处理和表征技术，以研究所有固态锂电池的无机电解质的过程，并提高无机电解质的性能。无机电解质是具有高离子电导率的固体，可以使具有高功率和能量密度的安全电池。但是，在达到商业化之前，需要克服许多挑战。进步与了解控制离子传输的属性有关。本文的一个焦点是用硼酸处理电解质材料Li 7 La 3 Zr 2 O 12（LLZO）。这种表面处理似乎可以应对有害的Li 2 CO 3的形成，因此，均针对烧结的陶瓷电解质颗粒和LLZO粉末进行了探索。分别通过分析对烧结的影响以及在聚合物电解质矩阵中实施粉末时分别评估了该策略。与酸接触，LLZO形成了一个对电导率有益影响的Libo 2层。对于llzo粉末，酸处理在烧结后产生了有希望的谷物结合的固体。掺入聚合物电解液中时，较高的离子电导率表明Libo 2层对聚合物陶瓷接触的有益作用。另一个有希望的无机电解质是Li 1+X Al X Ti 2-X（PO 4）3（LATP），其易于处理和高电导率被其不稳定性与锂金属所遮盖。作为保护LATP材料的一种策略，它已插入不同的聚合物电解质矩阵中。虽然复合材料通常在材料之间表现出较差的协同作用，但对于多种植者来说，有一些令人鼓舞的结果，尤其是高转移数量。总而言之，这些结果为了解如何使用陶瓷电解质制造功能性的全州电池提供了一步，以及在陶瓷和复合电解质中量身定制表面的重要性。
纳米结构陶瓷的干气溶胶沉积 (DAD)
干气溶胶沉积 (DAD) 是一种新兴的增材制造喷涂工艺，可直接从干粉构建完全致密的纳米结构陶瓷涂层和低轮廓 3D 结构，而无需粘合剂或流体介质。由于 DAD 依靠冲击动能而不是热量进行致密化，因此功能陶瓷可以直接沉积在聚合物以及陶瓷和金属基材上。本演示将介绍我们在定制沉积系统中使用的两种截然不同的陶瓷原料粉末的一些结果：1.钛酸钡钕，一种用于 RF/微波通信的高 K 微波电介质，以及 2.模拟月球风化层，用于原位资源利用 (ISRU) 和太空制造。
中等温度质子陶瓷的高级制造
和锆酸盐（例如，Bace 0.6 Zr 0.3 Y 0.1 O 3-δ39，Bace 0.2 Zr 0.7 Y 0.1 O 3-δ40），Ytterbium和Ytterbium and yttrium co-
陶瓷-氧化铝陶瓷的组织与性能研究
摘要：本文介绍了一种利用激光添加剂在SS316L基体表面制备95% IN718+5%（75% Cr 2 O 3 + TiO 2 ）陶瓷涂层的方法，分析了金属基复合材料的宏观形貌、物相、微观组织、界面、耐磨性和抗拉强度。结果表明，金属基复合材料（MMC）层状复合材料与单一材料相比具有良好的微观硬度和耐磨性。与单一IN718材料的对比分析表明，层状复合材料表现出优异的微观硬度和耐磨性。此外，研究还揭示了材料硬度与耐磨性之间呈正相关的关系，其特点是随着材料硬度的增加，磨损系数和平均磨损量降低。本研究结果为生产高耐磨涂层复合材料提供了一种经济高效、实用的方法。
通过数字图像相关分析 1350°C 下陶瓷的不对称蠕变
在极高的温度下，陶瓷的关键参数之一是其抗蠕变性。蠕变行为的表征通常通过弯曲试验进行评估，当拉伸和压缩之间出现不对称时，蠕变行为的表征会变得复杂。为了检测和量化这种不对称行为，建议使用数字图像相关 (DIC)。首先，高温下 DIC 需要解决几个挑战，即随机图案稳定性、辐射过滤和热雾。由于加热陶瓷的可能性有限、应变场不均匀及其水平低，这些挑战更加严重。除了几项实验发展之外，由于使用了基于临时有限元运动学的两种 DIC 全局方法，应变不确定性得到了降低。最后，将所提出的方法应用于高抗蠕变性能设计的工业锆石陶瓷在 1350°C 下的不对称蠕变分析。
两家实验室测定 ZrB2 陶瓷的力学性能
相也被认为是潜在候选者。9,10 过去几十年来，人们制造并检验了许多此类材料，以确定它们在高超音速飞行期间遇到的极端环境中的使用潜力。与许多需要使用传统金刚石磨削方法来创建测试样本或部件的传统先进陶瓷不同，许多 UHTC 的导电性足以使样本能够使用电火花加工 (EDM) 来制造。11-13 这项工作的目的是确定使用 EDM 制造的样本的强度和断裂韧性是否与使用传统金刚石磨削方法制备的样本不同。密苏里科技大学和陆军研究实验室 (ARL) 还按照相应的美国材料与试验协会 (ASTM) 标准测量了硬度。