非氧化物陶瓷光固化增材制造研究进展及展望

摘要

目前光固化3D打印技术因打印成型精度高而被广泛应用于陶瓷增材制造,其中非氧化物陶瓷如碳化硅、氮化硅等因打印材料粉体折射率和吸光度比较高,光固化陶瓷浆料存在分散稳定性差、入射光难穿透并产生光固化反应的固化层厚度低等问题,导致其固含量很难提高甚至于无法打印成型。高固含量的非氧化物陶瓷打印成型成为光固化3D打印的主要难点,吸引了广大学者对其光固化机理、粉体调控等机制进行研究。本文系统地总结了几种非氧化物陶瓷光固化浆料的制备、光固化成型、有机物去除及烧结致密化的研究工作,并就如何对光敏树脂组成进行调节、对陶瓷粉体进行改性的几种方法进行分析与讨论,针对性地提出创新方案来改善非氧化物陶瓷的浆料性能、光固化打印优化和致密化缺陷修复及性能提升,最终推动大尺寸、复杂结构的非氧化物陶瓷部件光固化增材制造高精度制备技术的进步。