许多因素影响着成品3D打印件的质量，而在基于粉末的3D打印中，粉末的扩散是决定零件质量的关键一步。在一项题为“用高速x射线成像揭示粉末增材制造过程中粒子级粉末的扩散动力学”的研究中，一组研究人员通过使用原位高速高能X射线成像研究了粉末扩散的粒子尺度动力学。

　　研究人员开发了一种实验方法，利用高速高能X射线成像技术，以高空间和时间分辨率表征粉末扩散过程，并在原位研究粒子尺度扩散过程。通过这种方法，他们揭示了粉末扩散过程中的静息角，坡面流速和坡面粗糙度的演变。

“我们观察并分析了坡面上两种不同类型粉末团簇的演变和流动，并仔细检查了形成这种团簇的粒子，”研究人员表示，“我们分析了各个粒子与各自边界的动态相互作用，并计算了粉末和边界之间的摩擦系数。”

　　他们开发了一个粉末分散系统来模拟在增材制造配置下的扩散过程。该系统由铺装结构(擦拭器和隔离墙)和粉末床容器组成。擦拭器是由垂直于粉末基片的铝片制成的。限制墙，旨在保持粉末在扩散系统内，是由高密度石墨制成，并连接到叶片的任何一边。

　　研究人员解释说：“粉末是由铝擦拭器(刀片)以11.5毫米/秒的速度在铝基板上扩散。”“当粉末扩散时，x射线光束穿过粉末床，x射线信号由检测系统记录下来。曝光时间为500 ns。摄像机以每秒10，000帧的速度进行记录，并使用Image 9对图像进行分析。“

　　他们使用了两种不同直径的316 L不锈钢粉末。抽取8个样品，并对每种粉末进行分析，然后仔细地将样品铺展在玻璃基板上，然后用光学显微镜获取图像。