激光快速成形技术也是构造法制备梯度结构材料的理想手段。激光快速成形中，激光器输出的红外光或紫外光，能分别激发固体物质振转能级，受激电子通过碰撞使晶格振动，升温；或者使物质的电子能带发生跃迁，打破、削弱分子间结合键，从而实现对材料的剥蚀加工，如图1-15所示[28~30]。
图1-15 激光快速成形示意图
在计算机的控制下，按照一定的模型进行铺粉，根据需要控制每层粉末的厚度及成分，然后再在扫描系统的控制下，传输激光束，实现二维扫描运动，对每层粉末进行快速烧结成形，从而获得所需的形状及梯度结构。
2. 涂层法制备梯度结构材料
涂层法也是改变金属或者陶瓷表面性能的有效手段。通过反复多次涂层能够在基体表面形成多层不同组元的结构，其目的主要是提高涂层与基体的结合强度、抗热震性以及断裂韧性。功能梯度层可以在构件基体与外部涂层之间起着良好的过渡作用。涂层的方法很多，包括热喷涂、等离子喷涂、气相沉积、化学涂覆等。
热喷涂是利用气体燃烧火焰、电弧、等离子弧等某种热源将涂层材料(如粉末)加热到熔融或半熔融状态，同时借助于焰流或高速气体将其雾化，并推动把这些雾化后的粒子形成的高速熔滴喷射到基体材料表面，经快速冷却凝固沉积成具有某种功能的涂层技术。其原理如图1-16所示。
图1-16 热喷涂示意图
在热喷涂的过程中，熔融的涂层材料粒子不断地撞击基体材料，沉积下来就形成了变形颗粒与基体材料表面之间、涂层材料颗粒与颗粒之间相互咬合堆积在一起的层状组织的涂层[31]。
热喷涂技术是表面涂层的重要方法。涂层的基体材料几乎不受限制，且性能在喷涂过程一般不发生改变。喷涂基体的尺寸和形状不受限制，涂层厚度可在比较大的范围内变化。制备的涂层致密且与基体结合良好。
非晶粉末通过热喷涂技术在不锈钢基体上形成的涂层结构如图1-17所示，为层状结构。非晶合金具有高强度、高硬度、高的耐腐蚀特性等特点，因此可以作为热喷涂涂层在恶劣的环境下保护一些裸露的材料，如油气输送管道、隧道挖掘机械，以及舰船甲板，还可以提高腐蚀环境下海上钻井平台、船舰和集装箱的自我保护能力，延长服役寿命。
