1. 引言近年来，随着 3D 打印技术的不断发展，粉末冶金领域越来越受到人们的关注。尽人皆知， 在自然界所有单质和化合物中，铬(Cr)及其化合物是硬度较高的金属材料之一，以其良好的化学稳定性、抗高温性能和摩擦系数小等特点[1]，常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业[2~7]。而由金属铬及氧化物通过机械法所研磨成的粉末可用作耐光、耐热的涂料， 也可用作磨料、玻璃、陶瓷的着色剂、电镀、渗铬等表面处理工艺中[8, 9]。目前，常规的制粉技术生产出来的粉末一般条状、块状等，其形状极为不规则，从而导致粉末的流动性差及其粉末制品的致密度低等缺点，尤其对于粒径较小的粉末来讲一般存在团聚现象，粉末的分散性差，进而阻碍了其大规模的应用。为了提高粉末的流动性和改善粉末的团聚问题，较为行之有效的方法是将形状不规则的粉末变为球形粉末，这是因为球形粉末具有普通粉末无法替代的的特殊性能，如良好的流动性和高的

  1 序言Ti65钛合金是在Ti60钛合金基础上研制的一种近α型高温钛合金[1]，具备优异的高温强度、抗蠕变性及耐腐蚀性能，在约650℃长期服役条件下仍能保持性能稳定，广泛应用于航空发动机叶片等高温构件[2]。Nb521铌合金是目前使用最为广泛的高温铌合金，具有高熔点（约2480℃)、良好的塑性及优异的高温结构稳定性，同时加工成形较好，因此常用于航空航天发动机、武器推进装置、火箭与导弹双组元液体发动机及核反应堆等关键部件的制造[3-5]。Ti65钛合金具备高比强度和显著的轻量化优势，而Nb521铌合金具有优异的高温性能，二者在高超声速飞行器热防护结构中的协同应用，有望在满足结构减重需求的同时保证极端高温条件下的可靠服役，因而具有重要的工程应用价值。钎焊因加热温度低、残余应力小且适合异种材料连接，被广泛用于高温钛合金与难熔金属的连接。已有研究围绕Nb基合金的钎焊开展了大量探索，SU等[6]采用

  摘要：作为增材制造领域的重要分支，金属3D打印技术以其独特的制造方式和显著优势在制造业及其他诸多行业获得了广阔的应用前景，为制造复杂零件提供了创新性的方案。首先对金属3D打印进行了基础介绍；然后介绍了选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化成形(EBM)与激光近净成形(LENS)的技术特点与应用现状，并对这些技术未来的发展趋势进行了探讨；最后对几种技术以及金属3D打印未来的发展进行了展望。引言3D打印(ThreeDimensionPrint)是一种一体化快速制造技术，通过预先对目标物体进行三维建模，将三维模型逐层切片得到二维轮廓数据，用3D打印设备逐层堆积材料生产出三维零部件[1]。与传统方法相比，增材制造优势突出，如材料利用率高、设计自由度高、可对复杂零部件一体化设计制造等[2]。金属3D打印是目前技术成果最密集、应用前景最好的3D打印技术之一，主要用于设计制造复杂、定制化程度高的零部件，目

  钨铼合金制备及应用铼在钨中溶解形成的具有体心立方的固溶强化钨铼合金具备一系列优良性能，如高熔点、高强度、高硬度、高塑性、高再结晶温度、高电阻率、低蒸气压、低电子逸出功和低韧脆转变温度等，是目前钨基合金中综合性能较为优异的材料。自Geach和Hughes¹¹在1955年首次发表在钨中添加铼能改善延性的研究结果之后，钨铼合金受到了极大重视并得到了飞速发展，现已广泛应用于热电偶、电真空技术、电接点材料，在核聚变反应堆中面向等离子体材料的第一壁上的应用也取得了一定的进展2。钨铼合金的制备分为粉末冶金法和熔炼法，由于粉末冶金法制备的合金成品率高、成本低，所以目前主要采用粉末冶金法来生产钨铼合金。钨铼合金粉末冶金工艺流程为：预合金粉制备→压坯→烧结→压力加工。这一过程印协世³已经作了较为详细的介绍，但是制备过程中关于不同铼含量下混料方式的选择、还原温度和保温时间对合金坯条的影响并没有详细的描述。宋琳、

  Ti-6Al-4V（TC4）作为一种稳定的(α+β)双相钛合金[1]，凭借其优异的耐蚀性与生物相容性[2-3]，已在航空航天和生物医用领域获得广泛应用[4]。然而，该合金存在的固有缺陷如低硬度、耐磨性差及导热性不足等问题[5-7]，严重制约了其工程应用范围。特别是在复杂工况条件下，材料体系需要同时满足高硬度、高强度与优异耐磨性能的协同需求，这对传统钛合金提出了重大挑战。通常采用表面技术对钛合金进行强化处理[8]。激光熔覆技术凭借高能量密度、超快冷却速率及冶金结合特性[9-10]，其制备的涂层与基体结合度更高、热影响区更小、组织均匀、晶粒细小且厚度可控[11]，该技术能够降低成本，提高效益，在石油化工、航空航天、船舶制造等行业得到了广泛应用[12]，成为实现钛合金表面强化的有效手段。难熔高熵合金（RefractoryHigh-EntropyAlloys,R HEAs）通过多主元难熔金属（如M

  钽是一种高温难熔金属，它的冶炼通常采用以下工艺：首先将化合物还原成金属粉末，然后经过提纯、烧结、调整性能，从而制作成满足不同使用要求的钽粉 。 如果钽粉是用于加工成棒、板、片、管、丝以及其它钽制 品加 工材，则通常被称为冶金级钽粉。冶金级钽粉因钽金属的不同性能优势应用在不同的领域 。 由于钽具有高熔 点和低蒸气压，因此应用于航空航天、国防、高温真空炉 中 的发热部件、舟皿和保温材料；钽对于液态金属和除氢氟酸外的强酸具有优异的抗腐蚀能力，并且具有良好的导热性和化学稳定性，还应用于化工和冶金等领域中的防腐材料；钽具有强的抗电子应力迁移能力，因此也可用于制造集成电路中铜线和硅之间的阻挡层；另外，由于钽和／或铌具有良好的生物相容性，因此通常可用于医疗领域中作为手 术缝合 线、定制假肢、椎 间 融合器、人工关节、骨伤修复材料等等。3D 打印医用人体植入金属骨骼是近几年发展起来的新医疗技术，由于钽及其

  高比重钨合金是一类以钨为基体，加入少量过渡族元素如镍、铁、铜、钴、铬等作为黏结相的合金［1-3］，因其具有高密度、高熔点、高强度以及一定的射线屏蔽能力，目前广泛应用于动能穿甲弹、战斗部破片等军事领域以及航空航天、核工业领域［4-6］。工业使用的钨合金主要为W-Ni-Cu和W-Ni-Fe两大类［7］，与W-Ni-Cu相比，W-Ni-Fe具备更高的密度、抗拉强度和抗腐蚀性，因此在军事武器、航空航天以及核工业材料上应用更加广泛［8-9］。钨合金作为一种高熔点、高脆性、高力学性能的材料，较早成形钨合金的工艺是液相烧结（liquidphasesintering，LPS），但该工艺难以实现复杂几何形状的制备［10］，且制备的成形件可能存在密度不均匀、表面质量有限、稳定性较差等不足［11］，不能实现复杂部件成形需求，而粉末挤压和粉末注射成形则可实现复杂结构成形，但在成形过程中需要加入成形剂，成形剂的加入

  Ta10W 合金是一种高密度 、高熔点 、高强度的超高温结构材料，在 2000 ℃下抗拉强度仍达到 120 MPa 以 上 ，且 具 有 良 好 的 塑 性 、可 焊 性 ，适 用 于 高温、高压等工作环境[1-2]。采用该合金制造的零部件已经在带有高温 、高压工作环境的航空航天领域中得到了重要应用，比如宇宙飞船上的燃烧室、导弹发动机鼻椎、喷嘴（喷管）、排气管及其它重要部件[3-4] 。然而，这些部件都具有尺寸小和几何形状复杂的特点，实际生产中仍存在加工难度大、成型时间长、成本极高 等 技 术 问 题 [5] 。 激 光 选 区 熔 化 （selective laser melting，SLM） 是在原有选择性激光烧结（selective laser sintering，SLS） 技术的基础上发展起来的一种金属 3D 打印技术 ，具有高尺寸精度 、高利用率 、低粗糙度等优点 ，并且在复杂

  作为科技创新的基础和关键之一，新材料的开发、应用与成型工艺研究如今已成为众多领域聚焦的重点 。美国国家科学院 2019 年发布的《材料研究前沿：十年调查》指出，高熵合金将在未来 10 年内成为极具研究前景的课题之一 [1] 。高熵合金(High entropy alloys , HEA)这一概念最早分别由中国台湾的叶均蔚教授与英国的 Cantor 教授于 2004 年提出，相较于主元受限的传统合金[2-4] , 他们提出的 HEA 以五种主要元素由相近的等原子比组成，每种主元含量保持在 5at% ~ 35at% , 化学组成高度均匀化，且并未因其含有多种主元而形成大 量 金 属 间 化 合 物，多 为 体 心 立 方 ( BCC ) 、面 心 立 方(FCC) 、密排六方(HCP)等单一固溶体结构[5] 。随着 HEA 成分设计与制备研究的深入，在加入不同元素后获得了具有多种多样的特性的

  钽（Tantalum，Ta）是一种稀有的过渡金属元素，由瑞典化学家AndersGustavEkebereg于1802年发现，原子序数为73[1]。钽基材料是指以钽元素为主要成分或核心结构单元，并在此基础上通过合金化、复合化或特殊加工工艺进行改性以满足特定应用需求的一类材料，包括钽、多孔钽、钽合金、钽化合物、钽基复合材料等。近年来，钽基材料以其独特的理化性质、极强的耐腐蚀性、卓越的高温稳定性和良好的导热导电性在化工防腐、电子电容、航空航天及军工等关键领域发挥着不可替代的作用。同时，优异的生物相容性和力学适配性使其在生物医药领域展现出新的应用价值。随着材料改性技术的进一步突破，钽基材料在骨科学、口腔医学、影像学、心血管介入学等领域的应用迅速扩展，成为高端植入器械的核心材料之一。本文系统综述钽基材料在医学领域应用的生物学基础、现状和未来方向，为钽基材料在临床上的广泛应用提供参考。1 钽基材料在医

  引言钨具有高熔点、高硬度以及良好的耐腐蚀和抗辐照性能，在热核聚变领域具有广阔的应用前景，特别是在国际热核聚变实验堆计划（ITER）中，钨被认为是面向等离子体的理想材料[1-2]。然而，钨的室温脆性限制了其加工和应用 。 目前，主要通过粉末冶金技术制备纯钨部件[3]，但难以满足现代工业对复杂结构、高精度与多功能一体化部件的需求 。激光粉末床熔融技术具有设计自由度高、可一体化成形等特点，为第一壁和靶板部件的结构优化提供了新的可行途径[4-5]。然而，由于钨熔点高、韧脆转变温度高及激光吸收率低[6-7]，激光粉末床熔融成形纯钨时需要高能量输入，而高能量输入易造成熔池温度梯纳米级纹理结构，增强其表面能和激光吸收率；该技术为实现低能量密度下激光粉末床熔融成形纯钨提供了一条有效途径 。 TERTULIANO 等[10] 研究发现，对于铜、铝等低激光吸收金属材料，采用湿法刻蚀工艺可以精准控制纳米纹理的形

  高熵合金（high-entropy alloys ，HEAs）通常包含5 种及 5 种以上主要元素，且各主元以等摩尔比或近等摩尔比组成。该类合金设计理念由中国台湾清华大学的叶均蔚教授及其研究团队于 2004 年首次提出[1]。与传统合金不同，高熵合金具有高熵效应、迟滞扩散效应、 晶格畸变效应和“鸡尾酒 ”效应，表现出优异的力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性等特点。难熔高熵合金（refractory high-entropy alloys ，RHEAs）是基于高熵合金设计理念由美国的 Senkov 教授于 2010 年提出的[2] 。在高熵合金的基础上，难熔高熵合金是通过等摩尔比或近等摩尔比混合高熔点元素而得到的合金体系。Senkov 教授[3]首次通过真空熔炼的方式制备出 WMoTaNb 合金和 WMoTaNbV 合金。RHEAs 具有更高的高温强度、高温抗氧化性能及高温相稳定性。近年来，RH