周俊良，常鸿祥，陈相序

(北京化工大学机电工程学院， 北京 100010)

0 引 言

近年来，3D打印技术日趋成熟，可以实现以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。

陶瓷材质具有高强度、高硬度以及耐腐蚀、耐磨损、化学稳定性好的优点；但是陶瓷产品制作周期长(交货周期至少为8-12周)，不适合制作复杂的几何形体，比如镂空的球体，或者是特殊的几何形体；在设计中，某些部分往往不适合机械加工，需要进行后续的处理(特定花纹或造型必须使用昂贵的碳化物或钻石等工具才能加工)，成本昂贵。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行3D逐层打印，使陶瓷材料能够快速成形，并在航空航天、汽车制造、数码产品、医学等领域得到广泛应用。

与传统陶瓷生产技术相比较，陶瓷3D打印技术能节省90%的时间，交货周期甚至可缩短至5天。3D打印技术还可让设计人员突破传统陶瓷的形状束缚，展开更为广阔的想象空间。可应用于陶瓷3D打印技术中的陶瓷材料多种多样，包括从硬度稍弱的氧化铝陶瓷到坚硬抗磨的氧化锆陶瓷。这些陶瓷可耐受1500-1700 ℃的高温，介电强度可达150 伏特/毫米。氧化铝陶瓷材料不仅耐磨，也耐腐蚀，并且是理想的机械制造原料。

1 3D打印陶瓷材料

目前我国用于3D打印的陶瓷材料还十分有限，尚处于研制状态的3D打印陶瓷材料主要有以下几种：