美国新研究：成功实现采用“陶瓷材料”进行3D打印技术

美国HRL实验室的研究人员近期宣布，成功实现了采用陶瓷材料进行3D打印。

尽管3D打印可以制造出各种各样形状的物体，但此前3D打印的材料非常有限。这类材料主要是聚合物塑料，还有少数的金属和玻璃。

以往，在研究使用陶瓷材料进行3D打印时，材料通常需要加热。但这样的工艺会造成材料中微小的缺陷，导致成品出现裂缝。HRL实验室的团队开发了一种被称作“陶瓷先驱体聚合物”的材料，这种材料在加热时会转化为陶瓷。从本质上来看，先使用这种陶瓷先驱体聚合物进行3D打印，然后在物品成形后再进行加热，使材料变成陶瓷。

这种材料也支持“立体平版印刷”这种主流的3D打印技术。该团队指出，利用紫外线和预制模板，这种材料可以打印出复杂度更高的陶瓷物体，而速度则比传统的立体平版印刷快100～1 000倍。

这一技术进步对航天业很有意义。目前，航天器已大量采用陶瓷元件，如机翼板和轨道火箭的内部结构。由于HRL的陶瓷强度达到当前商用泡沫陶瓷的10倍，因此美国国防部高级研究计划局(DARPA)已经授予该团队烧蚀陶瓷外壳的开发合同。这种外壳可用于航天器的隔热层，用于抵御返回大气层时产生的热量。