了解复杂的多相相互作用对于减少金属基复合材料增材制造（AM）中的缺陷是至关重要的。最近由新加披国立大学联合清华大学联合提出了一个高保真度模型，使用具有双向动量和能量交换的求解计算流体动力学和离散元方法（CFD- DEM）来揭示了增材制造过程中熔池和强化颗粒的动态变化。该模型通过元素粉末混合制备钨铜复合材料的电子束熔化进行了实验验证。结果表明包括动态润湿现象和拉普拉斯压力在内的界面影响在增强固体颗粒动态性上扮演重要的作用。另一方面，在熔化过程中，熔池中存在的强化固体颗粒改变了熔池的尺寸和流场。虽然，在单道表面，界面效应会造成钨颗粒团聚，但是用适当的层厚逐层沉积的方法可以消除团聚并且促使钨粒子在试样中均匀分布，这表明增材制造技术具有在金属基中实现强化固体颗粒自发性分布的能力。这项工作提供了关于金属基复合材料在增材制造过程中多相动力学的前所未有的详细情况。

      相关内容以题“Dispersion of reinforcing micro-particles in the powder bed fusion additive manufacturing of metal matrix composites”发布在金属顶刊《Acta Materialia》

      https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.118086

图1.金属形貌 （a）60%钨和40%铜粉末混合物显微图像。（b）扫描电镜下铜粉末图像。（c）扫描电镜下钨粉末图像。

图2.单道熔覆模拟图（左）和实验图（右）的顶视图。

图3.单道熔覆横截面的模拟图（左）和扫描电镜图像（右）。