航天和電子應(yīng)用很可能是3D打印陶瓷技術(shù)零件未來(lái)10年最重要的應(yīng)用方向

2022年7月4日，全球領(lǐng)先的技術(shù)與服務(wù)供應(yīng)商博世與卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）以及化工企業(yè)巴斯夫（BASF）成功研制出有史以來(lái)首款由先進(jìn)陶瓷制成的3D打印微反應(yīng)器。

法國(guó)航天局 (CNES) 進(jìn)行的一項(xiàng)新研究正在調(diào)查 3D 打印的氧化物陶瓷材料如何改進(jìn)用于空間推進(jìn)的關(guān)鍵子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該研究的重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)優(yōu)化的釔鋁石榴石 (YAG) 干凝膠，當(dāng) 3D 打印成復(fù)雜形狀時(shí)，該干凝膠可提供理想的強(qiáng)度和抗蠕變性。根據(jù) CNES 的說(shuō)法，這些增材制造的 YAG 陶瓷可以構(gòu)成未來(lái)用于深空探索渦輪葉片的金屬合金的基礎(chǔ)。

近來(lái)，美國(guó)威斯康星大學(xué)研究人員Jun Li[1]等人通過(guò)熔融沉積成形技術(shù)（FDM），創(chuàng)造了一種具有陶瓷壓電特性和類人骨斷裂韌性的層狀鐵電超材料塊體，相比現(xiàn)有其他材料，其縱向壓電荷系數(shù)顯著增強(qiáng)，抗裂性比傳統(tǒng)壓電陶瓷高3倍以上，在智能生物系統(tǒng)應(yīng)用中顯示出了極大的潛力。

國(guó)際上USNC通過(guò)粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)制造核能領(lǐng)域的包覆燃料的基體和(或)包覆層的燃料元件。USNC的商用放射性同位素加熱器可以集成到著陸器和漫游車等太空探索設(shè)備中，使它們能夠在傳統(tǒng)熱源失效的寒冷條件下生存。此功能對(duì)于防止設(shè)備和組件在 14 天的陰歷夜、月球永久陰影區(qū)域以及太陽(yáng)能和化學(xué)電源效率低下或無(wú)法使用的其他地方凍結(jié)至關(guān)重要。

3D打印技術(shù)在新南宋官窯瓷器制作中的作用。

2017年-2021年, 是基于光固化的陶瓷3D打印在航空、醫(yī)療領(lǐng)域得到應(yīng)用發(fā)展的五年。同樣是在這五年中，粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)在模具、鑄造型芯制造中的應(yīng)用得到加強(qiáng)，陶瓷3D打印企業(yè)發(fā)力于生產(chǎn)級(jí)的陶瓷3D打印系統(tǒng)與材料的研發(fā)，同時(shí)更低成本與更高精度的3D打印技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)。

分享一個(gè)國(guó)際上知名高性能陶瓷產(chǎn)品制造商Avignon Ceramic 通過(guò)3D打印技術(shù)和增材制造設(shè)計(jì)思維提高陶瓷產(chǎn)品性能與品質(zhì)的應(yīng)用案例,以此來(lái)感受3D打印技術(shù)為復(fù)雜陶瓷產(chǎn)品帶來(lái)的附加值。

中國(guó)深圳大學(xué)和西南物理研究所的研究人員開(kāi)發(fā)了一種增材制造陶瓷結(jié)構(gòu)的方法，該結(jié)構(gòu)可以排放核反應(yīng)堆燃料。利用載鋰陶瓷和DLP 3D打印，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)能夠創(chuàng)造出能夠自給自足產(chǎn)生氚的“繁殖毯”，氚是核聚變過(guò)程的重要元素。未來(lái)，科學(xué)家們的蜂窩設(shè)備可以用作實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆中更有效的卵石床版本，有助于推進(jìn)技術(shù)解決全球能源短缺問(wèn)題。

來(lái)自中國(guó)和新加坡的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)已3D打印了一種設(shè)備，該設(shè)備能夠利用太陽(yáng)太陽(yáng)光線產(chǎn)生的熱量使海水安全飲用。科學(xué)家的新型凈化器以全印圖陶瓷芯為基礎(chǔ)，具有集成的太陽(yáng)能吸收器，絕熱體和輸水器，無(wú)需任何設(shè)置即可收集和脫鹽。該設(shè)備的轉(zhuǎn)換效率為98％，還符合世衛(wèi)組織（WHO）的標(biāo)準(zhǔn)，可能使其成為以可持續(xù)且節(jié)能的方式解決全球水資源短缺的理想之選。