高溫合金材料是航空發動機首選材料，在現代航空工業的發展中處于不可替代的位置，它的規模發展與否直接決定了航空裝備的發展水平。此外，高溫合金也廣泛應用于航天發動機的熱端部件。伴隨工業化發展，民用高端裝備工業對高溫合金材料的需求呈不斷上升趨勢，高溫合金的耐高溫耐磨耐腐蝕的特點使其在柴油機和內燃機渦輪增壓、燃氣輪機、能源動力、石油化工、玻璃建材等民用工業中的有廣泛的應用，民用工業的高溫合金使用量已經提高到20%左右。
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自從可攜帶式鐘表發明以來，以擺輪+游絲的振動系統模式就已經確定了下來。機械鐘表都是以擺輪游絲組件作為振動系統來產生標準時間信號的，本篇將描述擺輪游絲系統的發展簡史。自17世紀那場著名的“航海天文鐘”比賽起，英國鐘表曾經是世界上最好的。早期的英國表的擺輪游絲系統是一個金屬的閉合光擺配合鐵基做成的平游絲（發藍），也就是荷蘭科學家惠更斯發明的擺輪游絲鐘的縮小版。通常，高級的英國表的擺輪是由貴金屬制造（k金）以增加擺輪的慣量，可以達到走時準確的目的。就以現在留存的這些珍貴鐘表看，每日的走時誤差大約會在5分鐘內。 1896年瑞士物理學家夏爾·愛德華·紀堯姆（C. E. Guillaume）發明了一種合金，這種合金在磁性溫度即居里點附近熱膨脹系數顯著減少，出現所謂反常熱膨脹現象（負反常），從而可以在室溫附近很寬的溫度范圍內，獲得很小的甚至接近零的膨脹系數，這種合金的組成是64%的Fe和36%的Ni，呈面心里方結構，其牌號為4J36，它的中文名字叫殷鋼，英文名字叫因瓦合金（invar），意思是體積不變。這個卓越的合金對科學進步的貢獻如此之大，致使其發現者（瑞士物理學家紀堯姆）為此獲得1920年的諾貝爾物理學獎，在歷史上他是第一位也是唯一的科學家因一項冶金學成果而獲此殊榮。這項發明很快便運用到鐘表里面，雙金屬截斷擺輪已經成為歷史，因為由因瓦合金制造的游絲不需要擺輪來進...
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計算機增材制造技術，俗稱3D打印技術，是一種基于三維CAD模型數據，通過增加材料逐層制造的加工技術。相對于傳統的材料切、削、磨等加工技術（被稱為減材制造），增材制造是一種“自下而上”的制造方法。采用增材制造技術制作的鋁合金水泵轉子增材制造設備與現代微機技術緊密相關，它由零件的三維數據驅動，設備接受三維數據之后，轉換為加工步驟，從而直接制造零件。同時隨著計算機軟硬件技術的發展，增材制造技術內涵仍在不斷深化，類型也不斷擴展。當前增材制造技術主要有以下幾種實現途徑： 1、光固化打印，這是采用紫外線在液態光敏樹脂表面進行掃描，每次生成一定厚度的薄層，從底部逐層生成物體。光固化打印的優點是原材料的利用率高（接近100%），尺寸精度高，表面質量優良，可用于制作結構復雜的模型，并且打印設備尺寸、重量較小，缺點是原材料種類有限。2、選擇性激光燒結打印，即采用高功率的激光，對粉末加熱使其燒結成型。選擇性激光燒結工藝的優點是材料范圍廣，除可燒結塑料、尼龍。聚碳酸酯等非金屬材料，還可打印金屬材料，且打印時無需支撐，打印的零件機械性能好、強度高。缺點是粉末狀材料比較松散，打印精度較難控制，且打印設備價格昂貴。3、熔融沉積打印是采用熱融噴頭，使塑性材料熔化后從噴頭內擠壓而出，并沉積在指定位置固化成型。即類似于“擠牙膏”的過程。這種打印方式價格低廉、體積小、操作難度相對較小，適合于家用和辦公室打印，...
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相比于大數據、VR、人工智能，如今的3D打印其實算不上很新的技術了，這項技術已經走過了30多年的歷史。那么金屬3D打印里面到底有幾多千秋？不同的金屬3D打印技術又在打印材料和冶金領域有著怎樣的差異？本期，3D科學谷與谷友一起來領略金屬D打印的冶金和加工科學。金屬打印的由來與下一步與金屬增材制造相關的最早的一項3D打印技術是SLS-選擇性激光燒結技術，當時是用來燒結塑料粉末。而在1990年，Manriquez-Frayre和Bourell實現了通過SLS技術打印金屬制品的應用。 發展到今天，當我們一提起金屬3D打印的時候，通常指的是SLM-選擇性激光融化技術，而SLS技術更多的用來燒結金屬之外的其他材料。SLM技術是如此的讓人著迷，以至于我們忽略了另外一項金屬3D打印技術DED-直接能量沉積技術，通過電子束、等離子或者是激光將金屬絲/粉末融化通過焊接的方式將金屬產品以近凈形的方式制造出來。選擇性激光燒結（SLS）技術是德克薩斯大學奧斯汀分校的Carl Deckard博士和學院顧問Joe Beanman博士在1984年申請的。3D Systems通過收購的方式從DTM手中獲得了此項技術，但在2014年專利過期后，新涌現的3D打印機制造商旨在使SLS這一昂貴的工業打印工藝走下了神壇。SLM選擇性激光熔化的創始專利來源于德國Fraunhofer Institute所有的激光技術研...
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