[启明增材制造]多材料激光粉末床熔融（LPBF）为在同一构件内协同布置材料组成、几何结构和局部功能提供了重要途径。研究多集中于异种材料能否实现成功结合，而该综述提出，多材料LPBF的研究重点应从界面可行性转向工艺感知的空间材料设计。其核心问题不仅在于两种材料如何连接，更在于材料空间位置、过渡路径、局部工艺窗口与构建后可靠性应如何协同规划。文章将多材料LPBF界定为涵盖材料布局定义、热兼容性、粉末输送、局部熔池控制、数据表示、仿真和面向服役鉴定的一体化设计—制造问题，并重点讨论梯度过渡、层内材料布置、金属/聚合物或金属/陶瓷混合布局、机器学习辅助参数选择、粉末交叉污染，以及生物医疗、能源、电子和航空航天等应用驱动设计。综述指出，未来研究应由孤立的界面演示转向经过验证的设计规则，以建立材料分布、局部微观组织、缺陷与服役性能之间的系统关联。

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为什么多材料LPBF需要新视角？

LPBF用小光斑、薄粉层，成型分辨率高于DED，适合精细、紧凑的多材料零件。已有金属/金属、金属/陶瓷、金属/玻璃、金属/聚合物等体系，但“能结合”不等于“能服役”：连续冶金界面也可能因刚度、热膨胀、腐蚀或疲劳不匹配而失效；离散界面若载荷低、远离循环应力或设计机械互锁，也可接受。

因此，多材料LPBF不是简单连接问题，而是设计与工艺耦合问题，必须同时考虑材料布局、熔池行为、扫描策略、粉末处理、数据格式、缺陷容忍和鉴定认证。

三个新兴方向：成分复杂异质结构、原位合金化、数据驱动工艺优化。比如包括高熵合金异质结构解决强度—塑性权衡；TiZrNbTa、Fe-Ni-Nb等表明成分、热历史和局部混合需协同；构建方向与深度学习也被用于预测界面性能。

图1 实线箭头表示从材料布局到服役结果的正向设计—制造路线；虚线箭头表示从鉴定和服役性能反馈到材料布局重设计、过渡优化和局部工艺窗口调整。