楼主 发表于：2020-09-25 10:24:54

随着3D打印装备趋于成熟和商业化�?D打印成形材料已经成为影响3D打印未来发展方向的关键因素。欧美发达国家在积极开�?D打印装备的同时，�?D打印材料作为3D打印技术的必要组成部分而予以重点发展，目前已经形成了涵盖装备、材料和工艺的完整产业链，并在陶瓷、金属、复合材料及生物材料等方面进行研发和产业化工作、�/p>

我国3D打印行业经过多年的努力，其装备的运行性能与国外产品的水平不相上下，但是在3D打印成形材料及技术的种类� 性能和产值规模上还存在着较大的差距，这主要表现在用于3D打印材料的种类少、材料性能稳定性不高、产业规模小和产品附加值低等方面。因此，加强3D打印成形材料及技术的研究，完�?D打印产业链，扩大产业规模，是我国3D打印事业发展的一个十分重要的战略方向、�/p>

3D打印用陶瓷材斘�/p>

陶瓷具有高强度、高硬度以及耐腐蚀、耐磨损、化学稳定性好的优点，其缺点是难于制成复杂形状的产品。近年来，随着3D打印技术的迅速崛起，首先通过计算机设计出结构复杂的模型，再利用配套的自动化装备进�?D打印，使陶瓷材料能够快速成形，从而在工业制造、生物医疗、航空航天等领域都得到了广泛应用、�/p>

�?D打印陶瓷原料的研发也成为制约3D打印陶瓷发展的一大要素，研发新型3D打印陶瓷材料尤为重要。目前常用的新型陶瓷材料有碳硅化钛陶瓷、多孔氮化硅陶瓷� 氧化铝陶瓷和磷酸三钙陶瓷等，最具代表性的则是有机前驱体陶瓷�?nbsp;

1、有机前驱体陶瓷

目前主要有SiC，Si3N4，SiOC，SiNC等多种陶瓷材料，这些陶瓷都可以有机前驱体为原料经3D打印成形技术进行制备。有机前驱体合成陶瓷的技术是�?960年发明的。经由前驱体制备陶瓷可从分子规模设计、网络尺寸成形、并具有低分解温度、高温性能稳定一系列优点可用来制备多种新型陶瓷、�/p>

T.A.Schaedler等将UV固化技术同3D打印技术相结合来打印前驱体陶瓷，不但使陶瓷的复杂形状和精细结构得以实现，还通过高温烧结使陶瓷收缩，从而制备出高密度陶瓷。通过这种技术获得的微晶陶瓷和蜂窝陶瓷的物理强度比同一密度等级的陶瓷更加优�?例如使用前驱体陶瓷制备方法制备的SiOC微晶陶瓷的剪切强度增加近5倍、�/p>

2、氧化铝陶瓷

氧化铝是一种应用广泛的陶瓷材料，氧化铝陶瓷的原料来源广泛成本低廉，现已成为陶瓷行业用量最大的原料之一，传统的氧化铝陶瓷制备方法繁琐，工艺复杂耗时多，�?D打印陶瓷的出现对传统的陶瓷生产工艺提出了挑战�?D打印陶瓷技术具有工艺简单，耗时较短，可操作性强的优点。使�?D打印技术生产氧化铝陶瓷，可以大大缩短制备时间，提高制品精度，对于氧化铝陶瓷的发展具有重大意义，可以进一步扩大氧化铝陶瓷的应用领域、�/p>

氧化铝陶瓷中的氧化铝主要以�?Al2O3、�?Al2O3和�?Al2O3三种晶型形式存在。�?Al2O3 俗名刚玉，结构紧密稳定性好且耐腐蚀性好，作为陶瓷原料较其它两种晶型的氧化铝更具优势、�/p>

3、磷酸三钙陶瓶�/p>

国外已进行了磷酸钙陶�?D打印技术的相关研究。G.A.Fielding等将磷酸钙与乙醇混合制备出陶瓷浆料并成功进行打印。L.Carbajal 等研究了金属氧化物对磷酸钙陶瓷的影响，发现氧化锌对陶瓷的热稳定性有较大影响，同时氧化锌的加入对磷酸钙颗粒的间距有影响，加入氧化锌后，间距变小，陶瓷材料的致密程度增大。磷酸钙陶瓷的一大缺陷是韧性差，秦湘阁等对磷酸钙陶瓷的增韧补强进行了深入研究；同时国内学者对于磷酸钙陶瓷的生物活性也有着很深的研究，例如林开利等在磷酸钙陶瓷中加入具有生物活性的元素来提高磷酸钙陶瓷的生物活性，这对�?D打印生物陶瓷技术生物功能的提高有着重要作用、�/p>

3D打印作为一种全新的制造方式，正在悄然改变着我们的生产生活方式，也将引领第三次工业革命，掌握3D打印技术也就意味着掌握了未来制造的主动权。同�?D打印也面临着许多问题与挑战，诸如材料单一，成形过程的控制等问题，解决这些问题将使3D打印的应用更为广泛。我国也应大力发�?D打印技术，引领未来制造技术，升级产业结构，使我国制造技术更多的趋向于高端制造领域，实现对发达国家制造业的弯道超车、�/p>

参考文献：夏雪.浅谈我国3D打印陶瓷材料及产业化发展

邸浩翔等.3D打印陶瓷技术的研究进展