美国弗吉尼亚理工大学的研究团队在材料科学领域取得新进展。该校材料科学与工程系副教授余航带领团队，利用一种名为增材摩擦搅拌沉积的先进制造技术，成功将功能性的形状记忆陶瓷颗粒嵌入金属基体中，制备出一种新型复合材料。

该团队的研究成果已发表于学术期刊。这种新材料的特性在于，其内部嵌入的陶瓷颗粒能够在应力作用下发生相变，从而吸收和耗散能量。与通常易碎的块体陶瓷不同，这种陶瓷-金属复合材料可以进行大块3D打印，并在打印后保持致密结构，展现出较高的强度。余航教授表示：“这种复合材料能够承受拉伸、弯曲、压缩，并通过应力诱导马氏体相变吸收能量。这使我们能够朝着制造具有实际应用潜力的大型产品迈进。”

研究团队并非首个探索形状记忆陶瓷的群体，但以往的研究多局限于微米尺度。这项新工作的突破在于，通过将微小的陶瓷颗粒均匀分散于金属“基体”中，并采用固态3D打印工艺进行整体成型，成功实现了材料在宏观尺寸上的制备与应用。余航教授指出：“这项研究首次利用可扩展的固态3D打印工艺制造出块状形状记忆陶瓷-金属基复合材料。”

该新型复合材料为在更大尺度上利用陶瓷的独特性能提供了可能。团队认为，这种材料在需要减震、吸能或轻量化的领域具有应用潜力，例如航空航天部件、基础设施或高性能运动装备。团队成员、该研究的第一作者Donnie Erb表示：“这种复合材料为一种原本就适用于特定用途的金属增添了新的功能。”

此项研究也体现了弗吉尼亚理工大学在先进制造领域的科研活动。余航教授是该校相关研究中心的成员，长期致力于增材摩擦搅拌沉积技术的研究与应用开发。

更多信息： 作者：Donald J. Erb 等人，标题：《形状记忆陶瓷增强复合材料的固态增材制造》，发表于：《材料科学与工程：R：报告》(2026)。期刊信息： 科学