?

?

　　陶瓷是一種傳統的無機材料，精美實用，已經有了上千年的歷史。硬而脆的特點使陶瓷材料加工成形尤其困難，傳統陶瓷制備工藝只能制造簡單三維形狀的產品，而且成本高、周期長。陶瓷3D打印技術的發展使復雜陶瓷產品制備成為可能，3D打印技術所具有的操作簡單、速度快、精度高等優點給陶瓷注入了新的活力。國外已有很多研究，出現了3DCeram、Lithoz等專注陶瓷3D打印的公司。目前國內陶瓷3D打印技術還不夠成熟，清華大學、西安交通大學等科研單位正在鉆研，也涌現出了十維科技等敢于探索的企業。

　　材料及應用

　　陶瓷材料具有高強度、高硬度、耐高溫、低密度、化學穩定性好、耐腐蝕等優異特性，是三大固體材料之一。目前陶瓷3D打印制備的主要有氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷、磷酸鈣陶瓷等。

?

用途廣泛的陶瓷材料

　　陶瓷3D打印可以制備結構復雜、高精度的多功能陶瓷，在建筑、工業、醫學、航天航空等領域將會得到廣泛的應用，在陶瓷形芯、骨科替代物、催化器等方向具有很好的應用前景，將給我們的生活帶來巨大改變。

配料

根據成形技術和最終的性能要求，選擇合適的原材料，一般包括陶瓷粉末、粘結劑、添加劑，按一定比例混合均勻。

用于3D打印的陶瓷材料形態包括：

漿料，陶瓷成分與其他溶劑及添加劑的混合物，通過物理、化學的方式成形；

陶瓷絲材，用于熔融堆積工藝；

陶瓷粉末，陶瓷粉末、礦化物、粘結劑等的混合物，用于激光燒結、粘接等；

陶瓷薄片，片壓成形、粘接。

3D打印成形

使用3D打印技術實現陶瓷零件成形，得到特定形狀結構的陶瓷坯體。具體方法見后文對各種陶瓷3D打印成形技術的介紹。

坯體后處理

對陶瓷坯體進行清洗、表面增強、修復、干燥等后處理，使坯體的強度、精度等性能達到要求，有利于之后的熱處理環節。

脫脂和燒結

將完好的坯體放入爐子中，按照設定好的溫度制度、焙燒氣氛和壓力進行熱處理。這個過程分為兩個階段：加熱到600多℃脫去坯體中的有機物，這是十分敏感容易出現缺陷的階段；加熱到1000多℃實現致密化、形成陶瓷，這是晶粒長大、晶界形成、實現陶瓷強度的過程，決定著制品的最終性能。燒結完成等冷卻后便可得到最終的陶瓷產品了。