中国粉体网讯 先进陶瓷材料凭借优越的性能优势被广泛被广泛应用于化学工业、机械、电子、航空航天和生物医学工程。传统的陶瓷制备方法，即从微粉制备、成型、烧结等加工方法，虽经过多年研究，在各个环节都有突破，新技术层出不穷，但同时也暴露出传统方法制备温度高、成型困难、加工性差、结构不匀称等局限性。
新兴的增材制造技术(3D打印)在高性能陶瓷的成型制造领域具有巨大的发展潜力,有望突破传统陶瓷加工和生产的技术瓶颈，为陶瓷关键零部件的应用开辟新的途径，为解决传统制造问题和挑战提供了全新的可能性。
近日，中国科学院沈阳自动化研究所在陶瓷增材制造技术新领域取得重要研究成果，提出了一种光固化数学模型，用于分析研究立体光刻（SLA）零件的成型质量；发现前驱体陶瓷浆料在增材制造过程中存在固化缺陷，并提出了改善方法。该研究成果于2022年发表在 JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY 杂志上。
单点光固化数学模型
增材制造技术使得陶瓷产品多样化、复杂化、多功能化和高性能化，但是增材制造过程中的光固化缺陷是影响最终产品的关键因素。以往的研究仅是局限于材料与激光之间的相互作用，而整体光固化的固化区域布局和缺陷分布规律未曾被研究，其中牵涉到陶瓷浆料的单点光固化数学模型更没有被提出。
沈阳自动化研究所工艺装备与智能机器人研究室提出一种光固化数学模型，用于分析在不同点搭接率、线搭接率和面搭接率下，零件整体光固化中不同固化质量布局和缺陷形成规律；通过实验验证的方法，进一步提出结合浆料参数与设备参数相匹配的方法，从而改善陶瓷增材制造过程中的缺陷问题。
多孔且具备复杂和简单结构的氧化铝陶瓷
目前，沈阳自动化所拥有了国内先进的陶瓷增材制造能力，具备高精度成型的立体光刻工艺（Stereo-lithography）、材料热重分析仪器、温控精准的1700℃高温电炉和真空脱脂炉等设备，能够形成一条基于数字光固化成型的陶瓷产品制备的工艺链，能够自主研发和设计不同复杂形状的陶瓷零件，完全摆脱了传统陶瓷制备的束缚，引领了陶瓷增材制造技术的发展与进步。
来源：中科院沈阳自动化所
（中国粉体网编辑整理/空青）
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