近日，中国矿业大学先进材料与结构力学课题组刘海顺教授联合联合华中科技大学团队的综述论文《Additive manufacturing of metallic glasses and high-entropy alloys: Significance, unsettled issues, and future directions》，成功斩获《Journal of Materials Science & Technology》（JMST，《材料科学与技术杂志》 ）优秀论文奖，在材料科学领域再添亮眼成果。

金属材料自发明以来一直在科学和社会进步中发挥着举足轻重的作用。它们大多以单主元素为基础，金属玻璃（MGs，又称非晶合金）是典型的代表合金；随着对新型MG的探索，一种新型多组分金属材料高熵合金(HEAs)也因此被发明出来。它们都在学术界和工业界引起了越来越多的关注，因为它们在最近开发的合金中具有有趣的微观结构和优异的性能。

MG表现出出色的机械性能，例如超高强度和硬度、高耐磨性、接近理论弹性极限、高耐腐蚀性、先进的催化性能、生物相容性以及出色的磁性。这些特性的出现是由于它们独特的无定形结构，没有长程平移有序或传统缺陷（例如位错、偏析等），这与传统的结晶金属不同。另一方面，尽管与MGs的单一主要元素成分相反，HEAs具有独特的多主元素成分，但仍表现出与MGs相似的优异性能，尤其是在高温下的超高强度和硬度、高耐磨性、高抗疲劳性、显微结构稳定性高、高耐腐蚀性和抗氧化性。然而，MG和HEA最广泛地通过液体凝固（例如，铸造、熔体纺丝）制造，并且在制造的MG和HEA部件的大尺寸和几何复杂性方面遇到了瓶颈。

作为一种新兴的简便且可定制的制造技术，增材制造（AM，也称为3D打印）用于以分层方式制造组件。这有助于克服临界尺寸限制并展示其他几个优势和功能，例如无需使用模具即可制造高度复杂的几何形状、高效的材料使用和高度的灵活性，广泛应用于电子、航空航天、机器人、医药等众多工业领域。增材制造有望给制造业和材料开发带来革命性的变化，包括MG和HEA的制造。

除了逐层方式之外，原料的熔化和随之而来的凝固也被限制在增材制造过程中由高能束扫描引起的微小体积（例如，粉末床熔合的几十微米）。AM过程中的冷却速率可以达到103–108K/s。如此高的加热和凝固速率使AM成为制造MG和HEA的有前途的替代品。增材制造期间极高的冷却速率确保了完全非晶态MGs的形成，并且还通过限制扩散提高了HEAs的化学均匀性，因此最大限度地减少了不需要的多相变。此外，据报道，AM可用于操纵制造金属部件的微观结构；因此，增材制造在制造MGs和HEAs方面具有巨大潜力，它们不仅具有块状形式和复杂的几何形状，而且还显示出可定制的微结构，以提高性能。图1显示了自2005年以来与MG/HEA和AM相关的出版物数量，最近注意到AM和AM+MG/HEA领域的爆炸式增长。

图1. 自2005年以来与MG/HEA和AM相关的出版物数量