增材制造(AM)及其持续的发展为工业带来了巨大的潜在利益，并有望书写工业革命的最新篇章。
AM有时也被称为3D打印，它能按需生产复杂的设计，极大地改善了制造技术。这些设计包括非常复杂的内部通道和精心制作的格子，为产品提供了卓越的强度和更大的单件功能，同时与传统减法制造方法相比，大大减轻了重量。
尽管传统的减法制造工艺(如CNC加工)可能更适合更大的体积，每个部件比AM更便宜，但它们的工作原理是从更大的块中去除材料，以实现最终想要的形状。因此，这些传统工艺可能会导致大量的材料浪费，而且重要的是，它们缺乏AM能够提供的关键和革命性的能力，比如创建空心和多孔产品，结合两种或更多额外的材料，以及快速成型。
最关键的控制属性之一是粒度分布。除了对粉末流动性有直接影响外，它还影响输送均匀粉末床密度的能力。这反过来决定了烧结或结合颗粒所需的能量，也影响了成品的表面光洁度。激光衍射是测定粒径和粒径分布的最成熟和最被接受的分析技术之一。
颗粒形状或形态也影响散装粉末原料的包装和流动性能。球形颗粒比不规则颗粒更均匀地排列和堆积。这种形状也有助于粉末的流动性，并有助于确保粉末床系统中更均匀的层。形状也直接影响粉末床的堆积密度，进而影响最终产品的表观密度。不规则形状的颗粒通常与较低的最终组分密度有关，并可能导致孔隙率的增加。
真密度是一种材料的固有属性，而表观密度考虑了材料内部被遮挡的空隙。原料的真实和/或表观密度的知识有助于了解粉末床的形成和烧结动力学以及最终产品的孔隙率。
粉末的堆积密度在很大程度上受颗粒物理性质的影响，但也受床层内夹带的空气数量的影响。堆积密度在建立材料规范和补充粉末流动性和床层形成的其他评估中是很重要的。
包络密度是基于样品的几何体积，对于评估最终产品很有用，因为它可以精确测量复杂和不规则的体积。当与真实密度测量相结合时，孔隙度可以快速而容易地确定。
在AM中，孔隙率可以表明最终的机械强度和成品的质量。通常控制孔隙率，以尽量减少其对材料性能、硬度和表面光洁度的影响。然而，孔隙率实际上可以是最终产品的一个设计参数。
例如，人工骨植入物需要与周围的骨孔隙度匹配，或者可以简单地在设计中指定孔隙度，以实现具有所需机械强度的轻质产品。
压汞是一种成熟的定量粉末和成型产品孔隙特征的技术。这种技术是基于汞在严格控制的压力下侵入多孔结构。
除了提供速度、准确性和广泛的测量范围外，汞孔隙度法还可以评估许多特性，如孔径分布、总孔隙体积、总孔隙表面积、中位孔径、体积和骨架密度以及孔隙率。
粉末单位质量的表面积是非常重要的。表面积表示一种物质的数量，可与其他组成颗粒和/或周围环境反应。表面粗糙或内部孔隙的颗粒通常会表现出更高的比表面积。因此，表面积是研究烧结过程动力学和最终产品性能的关键工具。
粉末材料的比表面积可以通过气体吸附使用完善的BET方法来测量。对于这种技术(通常)，氮气是在低温下物理吸附的，通过对收集的等温线数据应用BET方法确定在表面形成单层所需的数量。
从粉末状基材制造产品在冶金行业已经确立，并在其他行业继续发展。
无论是将粉末密集地烧结到模具中，还是逐层局部熔化，这个过程对原料的流动特性和体积行为都很敏感。不良的流动特性会导致密度不一致、分层不均匀、污垢、堵塞和停机时间，所有这些都会导致生产率低和产品质量差。
传统的流量量化技术，如休止角和霍尔流量测量，通常被认为过于敏感，无法识别粉末之间的细微差别，可能会影响AM机器的性能。
粉末流变学提供了对原料的动态、体积和剪切特性的全面、多元评估，生成过程相关数据，可用于定义适合于支持过程优化和粉体生命周期管理的过程的材料。
当储存和处理原料材料时，暴露在温度、湿度和其他环境条件的变化会影响材料在过程中的表现。因此，了解这些变化的影响和粉末/工艺的环境容限是很重要的。这可以通过使用TGA、DSC、DVS甚至反气相色谱对粉末进行程序化研究，测试其在温度和/或湿度控制下的变化来评估。
表面形貌提供了表面结构性能的视觉和化学评估。扫描电子显微镜(SEM)用于探测表面，以查看微观结构，如表面空洞，裂纹/裂纹，和边缘位错。因此，扫描电镜在元件失效分析中有很明显的应用。
SEM还可以用于分析AM中使用的原料粉末，例如，检测团聚，评估表面粗糙度，量化球形和不规则形状颗粒的比例;这些都影响了粉末的流动性和烧结性能。
