研究人員3D打印出超強陶瓷材料 可耐1700度高溫美國HRL實驗室官網(wǎng)報道稱,該實驗室研究人員在3D打印技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破。他們開發(fā)出一種新技術(shù),使用3D打印方法制造出的超強陶瓷材料不僅可擁有復(fù)雜的形狀,還能耐受超過1700攝氏度的高溫,未來有望在航空航天和微機電領(lǐng)域大顯身手。陶瓷擁有很多有用特性,如高強度、高硬度以及耐腐蝕、耐磨損等,但也有一個“阿喀琉斯之踵”——無法輕易制成復(fù)雜形狀。 有望在航空航天和微機電領(lǐng)域大顯身手 3D打印技術(shù)能使陶瓷擁有復(fù)雜的形狀,但陶瓷極高的熔點又限制了這一方法的使用。目前幾項陶瓷的3D打印技術(shù)不僅效率低下,且打印出來的產(chǎn)品往往有裂縫。不過現(xiàn)在,得益于精密的光固化快速成形工藝,HRL實驗室研究人員3D打印出了致密而耐用耐高溫且擁有多種形狀的陶瓷部件。 在新研究中,化學(xué)工程師扎克·?藸柡突瘜W(xué)家周朝音(音譯)發(fā)明了一種由硅、氮和氧組成的樹脂配方,在一臺3D打印機內(nèi)用一束紫外線照射這種樹脂,會使其變硬。這種被稱為陶瓷前體的樹脂能被3D打印成各種形狀和大小的零件,打印出來的材料過火后會轉(zhuǎn)化為一種高強度、完全致密的陶瓷。 HRL實驗室的材料學(xué)家托拜厄斯·舍德勒表示,新方法的效率是以前3D陶瓷打印技術(shù)的100到1000倍,強度為同類材料的10倍。 研究人員認(rèn)為,這種超強、耐高溫的陶瓷有望用于制造噴氣發(fā)動機和極超音速飛機上的大型零件、微機電系統(tǒng)(例如微型傳感器)內(nèi)的復(fù)雜部件等諸多領(lǐng)域。 相關(guān)研究成果發(fā)表在1日出版的《科學(xué)》雜志上。 自從上世紀(jì)80年代中期問世至今,3D打印技術(shù)顛覆了人們對于傳統(tǒng)制造的許多想象,成為最新最快速的成型裝置。如果說從前人們還擔(dān)心材料會成為制約這項技術(shù)的一大障礙,隨著各種材料在3D打印技術(shù)中應(yīng)用的消息頻頻傳出,我們似乎已經(jīng)不需要再為這個問題擔(dān)心了。雖然它依然更適合一些小規(guī)模制造,但在未來,這項技術(shù)無疑會被應(yīng)用在高端的定制化產(chǎn)品上。到那時,3D打印必將顯著提升執(zhí)行任務(wù)的速度、降低制造成本,給我們帶來更多的想象空間。 關(guān)鍵詞: 3D打印
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