海装院汪瑞博士联合新加坡国立大学及南京航空航天大学 在一区TOP期刊发表研究性论文

近期，江苏科技大学海洋装备研究院汪瑞博士与新加坡国立大学和南京航空航天大学合作，在钛基复合材料增减材制造研究方面取得重要进展。研究工作以“增减材制造层状钛基复合材料：界面行为与成形机制”（Additive and subtractive manufacturing of layered titanium-matrix composites: interface behaviour and forming mechanisms）为题，发表在Virtual and Physical Prototyping上。江科大海装院汪瑞博士为论文第一作者，南京航空航天大学材料学院顾冬冬教授为论文通讯作者，新加坡国立大学工学院叶昊博士、南京航空航天大学材料学院林开杰副教授及张晗助理教授为论文共同作者。

为了成功制备含有高质量分数陶瓷增强的钛基复合材料（TMCs），汪博士等尝试采用多材料激光粉末床融合（LPBF）技术制备层状TMCs。基于增材和减材制造方式，阐明了多材料LPBF处理的层状TMCs的加工参数与成形质量、界面行为及加工性能之间的作用关系。通过协同调控钛合金层和复合层的加工参数，成功制备了无界面缺陷的高密度TMCs样品。研究发现，高激光功率可以增强界面元素扩散，促进陶瓷纤维浓度的梯度过渡。TiB纤维的硬化效应和细晶强化效应实现了硬度和强度的协同提高。另外，团队基于模拟和实验结果揭示了层状TMCs的界面微观结构和切削机制——热软化效应引起的遮蔽现象比纤维拔出现象更强。这显著提升了多材料LPBF处理的层状TMCs的表面质量。

论文链接：https://doi.org/10.1080/17452759.2025.2451123