西北工業大學付佳偉研究員：為航天裝備“骨骼”做跨溫域體檢——一款高精度測量裝置問世

中國測試·編委領航

2026年編委成果展示

導言

液滴3D打印技術制造的金屬點陣結構，如同為航天器定制的輕質“智能骨骼”，可通過設計實現特定的熱膨脹系數，是保障裝備在太空極端溫度下尺寸穩定的關鍵。然而，如何精確測量這些非標準、形狀復雜結構的熱膨脹行為，卻一直缺乏可靠手段。傳統方法要么要求標準試樣，要么難以在極端低溫下工作。

本期《編委領航》解讀一篇發表于《中國測試》的研究，看期刊青年編委、西北工業大學付佳偉研究員團隊如何攻克難題，成功研制一套跨溫域、高精度的熱膨脹變形測量裝置，為先進材料的精準評價提供利器。

為航天裝備“骨骼”做跨溫域體檢

一款高精度測量裝置問世

《中國測試》青年編委

——付佳偉研究員

付佳偉，博士（雙學位），西北工業大學特任研究員，博士生導師，陜西省高層次引進人才，機械工程及自動化系主任，航宇輕質功能材料與結構成形技術研究所副所長。主要從事航宇輕質新材料與測試新方法方面的研究工作。近年來主持/參與國家自然科學基金面上/青年項目、國家自然科學基金重點項目、軍口國家級重點項目等近20項。以第一或通訊作者在International Journal of Plasticity、Journal of Magnesium and Alloys、Composites Part B、Journal of Materials Processing Technology等本領域頂尖和權威期刊上發表高水平學術論文30篇；以第一發明人申請國家發明專利10項（已授權6項）；擔任Journal of Magnesium and Alloys（中科院一區Top期刊，影響因子15.8）、《中國測試》、《特種鑄造及有色合金》期刊青年編委及中國材料研究學會鎂合金分會委員。

跨溫域點陣結構熱膨脹變形精確測量裝置

成果發表于《中國測試》2026第1期

摘要：

液滴打印成形金屬點陣結構可實現定制熱膨脹系數，有望利用此類結構實現航天裝備在極端溫度環境下的穩定使用。目前基于激光法和頂桿法的商用變形測量裝置通常要求使用標準試樣以確保高精確性，但金屬點陣結構為非標準結構，尺寸和幾何形狀多樣；光學圖像法基于光學相機，易受多源噪聲影響，不適用于極端低溫環境。該文研制一套適用于3D打印金屬點陣結構的熱膨脹變形測量裝置，該裝置可實現–70～200℃金屬點陣結構熱膨脹系數的精確測量，穩定性偏差低于0.175μm，可靠性偏差低于1.25μm，測量可重復性高于99.2%，測量精度達到99.3%。利用該裝置測量金屬液滴打印點陣結構的跨溫域熱膨脹系數，驗證測量裝置的可行性，得到準確的測量數據，可為后續研究人員提供參考數據。

關鍵詞：

熱膨脹變形; 點陣結構; 測量裝置; 鋁液滴3D打印;

從“測不準”到“測得精”，測試技術的每一次突破，都是新材料從實驗室走向工程應用的堅實階梯。這項發表于《中國測試》的研究，不僅成功解決了一個具體的工程測量難題，其高精度、高穩定性的設計理念也為其他極端環境下的精密測量提供了有價值的參考。

《中國測試》將持續關注并報道測試技術與前沿材料學科交叉融合的創新成果，推動我國高端裝備自主研發能力的提升。

關注我們，洞察尖端材料測試技術的最新進展！

【專題征稿】
聚焦前沿交叉領域，探索智能時代下建模與決策的革新路徑，涵蓋等創新主題，誠邀學界同仁共創未來。

【往期期刊】

往期卷冊系統收錄測試領域重要成果，為學者提供完整知識脈絡與研究積淀，助力深入理解學科演進與創新軌跡。

【文化建設】

，匯聚學界祝福，見證與行業共同成長的里程碑。期刊持續打造 “漫話計量” 等，生動解讀國際單位制演變，推動計量知識傳播。

【培訓通知】

2026年度，《中國測試》將舉辦。1月首推。詳情及后續月度安排，請關注公眾號通知。