科创中国

行业领域

新材料技术,新材料产业,金属材料,新材料相关服务,先进钢铁材料,先进有色金属材料

需求背景

随着航空航天、汽车制造、医疗器械等领域的快速发展，对高性能复合材料的需求日益增长。增材制造技术（又称3D打印）以其独特的成型优势，在复杂结构件制造中展现出巨大潜力。然而，高性能复合材料的增材制造面临诸多挑战，如工艺参数对材料性能的影响复杂、多场耦合作用下的工艺优化难度大、制造过程中易产生结构缺陷等。因此，深入研究高性能复合材料增材制造技术，探索工艺参数对材料性能的影响规律，优化制造工艺，提升复合材料性能，成为推动相关领域技术进步的关键。

需解决的主要技术难题

1. 工艺参数与性能关系的复杂性：需系统研究增材制造工艺参数（如温度、压力、扫描速度等）对复合材料性能（如强度、韧性、热稳定性等）的影响，揭示其内在规律及参数间的耦合作用。

2. 多场耦合作用下的工艺优化：需考虑热-化-力等多场耦合作用对增材制造过程的影响，提出合理的工艺优化策略，以实现高性能复合材料的稳定制备。

3. 制造工艺参数的精确控制：需开发高精度制造工艺参数控制系统，降低复合材料在增材制造过程中的结构缺陷，提升其力学性能。

新技术应用示范：需基于研究成果，开展新结构、新材料、新场景的技术应用示范，推动高性能复合材料增材制造技术的实际应用与产业化。

期望实现的主要技术目标

1. 明确工艺参数与性能关系：构建复合材料性能随增材制造工艺参数变化的规律模型，为工艺优化提供理论依据。

2. 提出最优工艺参数组合：通过深入研究，提出高性能复合材料增材制造的最优工艺参数组合，实现材料性能的显著提升。

3. 实现高精度制造工艺控制：开发高精度制造工艺参数控制系统，降低复合材料结构缺陷，提升其力学性能，满足高端应用需求。

推动新技术应用与产业化：基于研究成果，开展新结构、新材料、新场景的技术应用示范，促进高性能复合材料增材制造技术的广泛应用与产业化进程。

需求解析

解析单位：“科创中国”高端装备制造业智能转型产业科技服务团（中国空间科学学会） 解析时间：2024-10-09

王诗文

桂林信息科技学院

服务团专家

综合评价

1.此需求描述足够清晰以便专家进行需求跟进。需求详细阐述了高性能复合材料增材制造技术面临的主要技术难题和期望实现的目标，为专家提供了明确的研究方向。 2.此项需求对产业发展具有重大意义。高性能复合材料增材制造技术的突破将极大推动航空航天、汽车制造、医疗器械等领域的发展，提高产品性能，降低成本，拓展应用范围。由于涉及多学科知识，需要跨行业专家共同解决，如材料专家、物理专家和控制专家等。 3.技术对接方案框架：首先，由材料专家对复合材料的性能和工艺参数关系进行深入研究；其次，物理专家针对多场耦合作用进行理论分析和模拟优化；最后，控制专家开发高精度制造工艺参数控制系统。同时，在各个环节中，各方专家紧密合作，共同推进新技术应用示范工作。

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