美国波音公司和通用汽车公司共管的休斯实验室（HRL Labs）官网报道称，该室Tobias A. Schaedler研究团队在3D打印技术领域取得突破。他们开发出一种新技术，使用3D打印方法制造出的超强陶瓷材料不仅可拥有复杂的形状，还能耐受超过1700 ℃的高温，未来有望在航空航天和微机电领域大显身手。相关研究成果以“Additive manufacturing of polymer-derived ceramics”为题发表在1月1日出版的《科学》杂志上（Science, 2016, DOI: 10.1126/science.aad2688）。
陶瓷拥有很多有用特性，如高强度、高硬度以及耐腐蚀、耐磨损等，但也有一个“阿喀琉斯之踵”——无法轻易制成复杂形状。3D打印技术能使陶瓷拥有复杂的形状，但陶瓷极高的熔点又限制了这一方法的使用。目前几项陶瓷的3D打印技术不仅效率低下，且打印出来的产品往往有裂缝。不过现在，得益于精密的光固化快速成形工艺，HRL实验室研究人员3D打印出了致密而耐用耐高温且拥有多种形状的陶瓷部件。
图（A）陶瓷先驱体单体与光引发剂混合；（B）将树脂暴露在紫外光下（3D打印机或通过有图案的掩模）；（C）获得陶瓷先驱体聚合物；（D）利用热解将聚合物转变为陶瓷；（E~H）样品。图来源：10.1126/science.aad2688
在新研究中，化学工程师扎克·埃克尔（Zak C. Eckel）和化学家周朝音（音译）发明了一种由硅、氮和氧组成的树脂配方，在一台3D打印机内用一束紫外线照射这种树脂，会使其变硬。这种被称为陶瓷前驱体的树脂能被3D打印成各种形状和大小的零件，打印出来的材料过火后会转化为一种高强度、完全致密的陶瓷。
Schaedler表示，新方法的效率是以前3D陶瓷打印技术的100到1000倍，强度为同类材料的10倍。
（摘自 科技日报）
