金屬基陶瓷復(fù)合材料（如Al-SiC,、Ti-B4C）通過3D打印實現(xiàn)強度-耐溫性-耐磨性的協(xié)同提升,。美國NASA的GRX-810合金在鎳基體中添加氧化物陶瓷納米顆粒，高溫強度達(dá)1.5GPa（1100℃）,，較傳統(tǒng)合金提高3倍,，用于下一代超音速發(fā)動機(jī)燃燒室。德國通快開發(fā)的AlSi10Mg-30%SiC活塞,，摩擦系數(shù)降低至0.12,，柴油機(jī)燃油效率提升8%。制備難點在于陶瓷相均勻分散（需超聲輔助共混）與界面結(jié)合強度優(yōu)化（激光能量密度>200J/mm）,。2023年全球金屬-陶瓷復(fù)合材料打印市場達(dá)4.1億美元,，預(yù)計2030年達(dá)19億美元，年復(fù)合增長率31%,。鋁鎂鈧合金粉末實現(xiàn)超“高”強度-延展性平衡,。天津金屬材料鋁合金粉末品牌
納米金屬粉末（粒徑<100nm）因其量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，在催化,、微電子及儲能領(lǐng)域展現(xiàn)獨特優(yōu)勢,。例如，鉑納米粉（粒徑20nm）用于燃料電池催化劑,，比表面積達(dá)80m/g,，催化效率提升50%。3D打印結(jié)合納米粉末可實現(xiàn)亞微米級結(jié)構(gòu),，如美國勞倫斯利弗莫爾實驗室打印的納米銀網(wǎng)格電極,，導(dǎo)電率較傳統(tǒng)工藝提高30%。制備技術(shù)包括化學(xué)還原法及等離子體蒸發(fā)冷凝法,，但納米粉末易團(tuán)聚,，需通過表面改性（如PVP包覆）保持分散性。2023年全球納米金屬粉末市場達(dá)12億美元,，預(yù)計2030年增長至28億美元,，年復(fù)合增長率15%，主要應(yīng)用于新能源與半導(dǎo)體行業(yè),。
金屬基復(fù)合材料（MMCs）通過將陶瓷顆粒（如SiC,、AlO）或碳纖維與金屬粉末（如鋁,、鈦）結(jié)合，明顯提升強度,、耐磨性與高溫性能,。波音公司采用SiC增強的AlSi10Mg復(fù)合材料3D打印衛(wèi)星支架,，比傳統(tǒng)鋁合金件減重25%，剛度提升40%,。制備時需通過機(jī)械合金化或原位反應(yīng)確保增強相均勻分布（體積分?jǐn)?shù)10-30%）,，但界面結(jié)合強度與打印過程中的熱應(yīng)力控制仍是難點。2023年全球MMCs市場規(guī)模達(dá)6.8億美元,，預(yù)計2030年增長至15億美元,，主要驅(qū)動力來自航空航天與汽車零部件需求。
鎂合金（如WE43,、AZ91）因其生物可降解性和骨誘導(dǎo)特性,，成為骨科臨時植入物的理想材料。3D打印多孔鎂支架可在體內(nèi)逐步降解（速率0.2-0.5mm/年）,，避免二次手術(shù)取出,。德國夫瑯禾費研究所開發(fā)的Mg-Zn-Ca合金支架，通過調(diào)節(jié)孔隙率（60-80%）實現(xiàn)降解與骨再生*,，臨床試驗顯示骨折愈合時間縮短30%,。挑戰(zhàn)在于鎂的高活性導(dǎo)致打印時易氧化，需在氦氣環(huán)境下操作并將氧含量控制在10ppm以下,。2023年全球可降解金屬植入物市場達(dá)4.3億美元,，鎂合金占比超50%，預(yù)計2030年復(fù)合增長率達(dá)22%,。
模塊化建筑通過3D打印實現(xiàn)結(jié)構(gòu)-功能一體化設(shè)計，阿聯(lián)酋迪拜的“3D打印社區(qū)”項目采用316L不銹鋼骨架與AlSi10Mg外墻板,，抗風(fēng)等級達(dá)17級,，建造速度較傳統(tǒng)方法提升70%。荷蘭MX3D的機(jī)器人電弧增材制造（WAAM）技術(shù)打印出跨度15米的鋼鋁復(fù)合人行橋,，內(nèi)部集成傳感器網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測荷載與腐蝕數(shù)據(jù),，維護(hù)成本降低60%。材料方面,，碳纖維增強鋁合金（CF/Al）打印的抗震梁柱,，抗彎強度達(dá)1200MPa，重量為混凝土的1/4,。2023年建筑領(lǐng)域金屬3D打印市場規(guī)模為5.2億美元,，預(yù)計2030年增至28億美元,，但需突破防火認(rèn)證（如EN 1363）與大規(guī)模施工標(biāo)準(zhǔn)缺失的瓶頸,。
金屬打印后處理（如熱等靜壓）可有效消除內(nèi)部孔隙缺陷,。天津金屬材料鋁合金粉末品牌
汽車行業(yè)對金屬3D打印的需求聚焦于輕量化與定制化,，但是量產(chǎn)面臨成本與速度瓶頸,。特斯拉采用AlSi10Mg打印的Model Y電池托盤支架，將零件數(shù)量從171個減至2個，但單件成本仍為鑄造件的3倍,。德國大眾的“Trinity”項目計劃2030年實現(xiàn)50%結(jié)構(gòu)件3D打印,，依托粘結(jié)劑噴射技術(shù)（BJT）將成本降至$5/立方厘米以下。行業(yè)需突破高速打�,。�>1kg/h）與粉末循環(huán)利用技術(shù),，據(jù)麥肯錫預(yù)測，2025年汽車金屬3D打印市場將達(dá)23億美元,，滲透率提升至3%,。
