近期，我校激光加工机器人国际科技合作基地王艳虎博士（第一作者）、陈希章教授（通讯作者）与西伯利亚国立工业大学合作，材料科学领域Top期刊《Materials Science and Engineering: A》上发表题为“Research on plasma arc additive manufacturing of Inconel 625 Ni-Cu functionally graded materials”(等离子弧增材制造Inconel 625 Ni-Cu功能梯度材料的研究)的学术研究性论文。

功能梯度材料在近些年发展迅速，在航空航天、生物医学工程、传感器和能源领域具有巨大的应用潜力。然而目前功能梯度材料有两大类：薄膜/涂层和块状。目前，随着社会多样化的发展，具有复杂几何形状的功能梯度材料备受青睐，然而传统的方法很难制备，并且往往会产生气孔，从而降低产品质量并增加成本。而增材制造作为一种新兴技术，为解决传统方法的弊端提供了一种有效的方法。 它提供了对成分和微观结构进行局部控制的潜力，并且可以产生具有多维和方向梯度结构的复杂功能梯度材料。

本文利用目前成熟的Inconel 625丝材和纯铜（99.9%）焊丝为原材料，利用等离子弧为热源，通过调整送丝速度改变合金中的成分，从而制备出成分连续变化，功能梯度改变的功能梯度材料。尤其是本文利用铜的高生长限制因子Q作用，克服了增材制造过程中固有的柱状晶缺陷，为增材制造打开了一扇大门，并且为制备低成本制备复杂功能梯度部件打下了基础。