光學(xué)測量和遙感技術(shù)的發(fā)展，對激光雷達(dá)、光譜儀、掃描儀等空間光學(xué)系統(tǒng)中的光機(jī)結(jié)構(gòu)件提出了更高的要求 在特殊工作環(huán)境條件下服役的光機(jī)結(jié)構(gòu)件，對其綜合性能的要求較高 同時(shí)，還要盡可能地減輕自重和縮短制造時(shí)間 Al-Si合金的比重小、剛度高和熱膨脹系數(shù)(Coefficient of thermal expansion，CTE)低，廣泛應(yīng)用在航空航天和汽車制造等領(lǐng)域[1~4] 提高Al-Si合金中Si的含量，能在提高其比剛度的同時(shí)降低CTE[5] 因此，使用Al-Si合金有望提高光機(jī)結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性[6] Si含量高于12.6%的Al-Si合金為過共晶合金 用傳統(tǒng)鑄造制備的過共晶Al-Si合金，在基體中生成的大塊狀初晶Si嚴(yán)重地將其割裂而使其性能降低，極大地限制了過共晶Al-Si合金的應(yīng)用[7,8] 為了在保證熱物理性能的前提下抑制制備過程中Si顆粒引起的開裂，需將初晶Si顆粒細(xì)化[9] 細(xì)化初晶Si的有效方式，是控制其形核和生長 在Al-Si合金中加入堿金屬元素或稀土元素[10,11]，可顯著細(xì)化初晶Si組織 但是，添加堿金屬會(huì)降低熔體的流動(dòng)性使孔隙率的提高[12]，而這將降低合金的性能 同時(shí)，添加稀土元素還會(huì)提高生產(chǎn)成本 快速凝固也能細(xì)化初晶Si，噴射沉積技術(shù)[13]已經(jīng)用于制備高Si過共晶Al合金 但是，噴射沉積的操作過程較為復(fù)雜，特別是不能精確制備復(fù)雜構(gòu)件，后續(xù)機(jī)械加工還會(huì)提高成本 選區(qū)激光熔融(Selective laser melting，SLM)是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的一種快速成形加工技術(shù)[14]，用激光熔化金屬粉末后層層堆疊一體化可成形復(fù)雜結(jié)構(gòu)件 SLM能完整地支持拓?fù)鋬?yōu)化，靈活地制備晶格點(diǎn)陣等輕質(zhì)結(jié)構(gòu)[15~17]并降低零部件的重量 但是，Al合金的物理性質(zhì)如激光反射率高、導(dǎo)熱快、缺陷形成傾向大和易氧化等[18]，使SLM的加工難度提高 因此，可選用的合金體系受到了極大的限制 目前，最常用SLM制備的是AlSi10Mg和Al-12Si等近共晶Al-Si合金[6] 用SLM制備Al-Si合金，較高的冷卻速度(103~105 K/s)[19]可提高形核速率從而抑制初晶Si生長 Li等[20]用SLM制備Al-12Si合金，利用其快冷特性制備出超細(xì)共晶組織，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到380 MPa，拉伸性能比用傳統(tǒng)方式制備的Al-12Si合金更好 SL