石英玻璃质元器件在国防科技、光学、生物医学以及航空航天等领域有着重要应用。近年来，增材制造技术（Additive Manufacturing, AM）因其加工效率高、制备周期短、成本低、结构和材料灵活性好等特性，在石英玻璃材料的制备研究中备受关注。然而，由于石英玻璃材料自身的高熔点、低热导、高粘度和高脆性等特征，当前增材制造技术所制备的石英玻璃试件普遍存在着致密度低、力学性能差等问题，其在实际工程应用中受到一定局限。本文通过数值模拟与实验相结合的方式，对石英玻璃激光同轴送粉增材制造的新型工艺进行了探索研究，旨在实现具有良好热力学性能及应用潜力的石英玻璃试件高效成形，为玻璃材料增材制造技术的发展提供新思路。本文的主要研究内容如下：

1）对石英玻璃的激光同轴送粉增材制造工艺进行数值模拟分析：结合石英玻璃热物特性，探究了激光功率和激光移动速度等主要工艺参数对石英玻璃增材温度场的影响；从单层单道、单道多层、单层多道逐渐向多层多道的激光增材制造深入，得到了不同激光功率与激光移动速度的参数优化组合，为后续实验提供了可行的理论参考。

2）以石英玻璃粉体为原料，开展了激光同轴送粉增材制造石英玻璃实验研究：基于数值分析结果，采用正交试验法制备单层单道的石英玻璃，探索研究了影响石英玻璃增材层几何形状和成形质量的关键基础工艺参数。通过单层多道和单道多层等不同的增材制造工艺完成了石英玻璃试样制备，并分析了激光比能、粉末分布密度、下降高度和扫描间距四个参数对石英玻璃成形质量的影响。结果表明，当激光比能在73.33-122.22J/mm²范围，成形件的体积密度2.20-2.21g/cm³之间，其气孔率不大于0.13%。同时，本文还研究了粉末分布密度、扫描间距和下降高度等工艺参数对成形件致密度的影响，测试结果表明，这些工艺参数对试样的致密度影响较小，气孔率始终保持在0.35%以下。

3）综合表征了激光同轴送粉增材制造石英玻璃试样力学性能以及热学性能，结果显示：当激光能量密度为214.84J/mm³（对应搭接率为66.67%）时，制备的石英玻璃样件的最大力学强度为72.38±5.98MPa，其热导率为1.35J/(m·s·℃)，样件的性能接近于传统方法制备的石英玻璃。