一篇文章带你了解陶瓷3D打印

如今这个时代和3D打印刚刚出现的上个世纪80年代相比产业已经发生了翻天覆地的变化，今天的用户可以选择他们的材料，从刚性和柔性聚合物到高性能复合材料。近些年有一种材料也常常被行业内的人们提及那就是陶瓷材料。

什么是陶瓷呢？很多人的认识是工艺品的陶罐和陶瓶，但事实上陶瓷是一个相当宽泛的术语，包括陶器和氧化铝之间的一切。陶瓷的起源可以追溯到希腊，在那里他们会在高温下烘烤黏土，使之变得坚硬。从技术上讲，陶瓷是一种固体材料，由金属、非金属或离子和共价键组成的无机化合物组成。从这个角度来看，碳和硅也可以被认为是陶瓷，这一点很重要，因为许多3D打印陶瓷的名字听起来更像金属，因为它们不是来自粘土。如今，陶瓷被分为两类：天然原料(粘土)组成的经典陶瓷和包括硅、碳和氮等其他材料的技术陶瓷。

经典陶瓷包括石器、陶器和瓷器。技术陶瓷也被称为工程陶瓷和工业陶瓷，它们包含的内容相比经典陶瓷多得多，因为更多的产品是作为特定应用的定制解决方案定期创建的。一些受欢迎的技术陶瓷有氮化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅和氧化铝。与传统陶瓷相比，工业陶瓷的力学性能、热性能、化学性能和电学性能都有了显著的提高。大多数3D打印陶瓷都属于技术范畴，但基于挤压的打印工艺(下文讨论)主要与经典陶瓷一起工作。

陶瓷打印有哪些优势呢？陶瓷3d打印有以下的一些特性。相比于其他材料他更具美感，触觉性也更为优越，在化学抗性、生物相容性方面表现出众，所以陶瓷3D打印常常会用于3D打印的医学应用当中。陶瓷还有较好的电绝缘性和高强度的特点。以上的这些决定了陶瓷材料的在3D打印中的独特地位。

以下这个是一个相当吸引人的物理和机械性质清单。陶瓷在许多行业中的应用是十分有意义的，3D打印版本的陶瓷正在迅速取代传统的陶瓷零件。当想到陶瓷时，首先想到的是陶器和炊具，不过，这只是冰山一角。

以下列举了一些依赖陶瓷的行业：

航空航天-陶瓷的尺寸稳定性和低密度使其成为火箭和卫星以轴承、密封和热屏蔽的形式送入太空的理想材料；零件在空间中会发生极端的温度变化，这取决于它们与太阳的相对位置，因此，重要的是，材料不能在这些温度变化中收缩和膨胀，当然，将任何东西送入太空的成本与质量(重量)直接相关，因此轻盈始终是优先考虑的问题。

航空-同样的特性在地球大气中同样有帮助，如果不是的话，地球大气中有更多的湍流和(空气)摩擦需要处理；陶瓷具有很高的抗磨损和耐热性能，因此可以在各种飞机部件中找到它，包括装甲、电绝缘和燃料喷嘴。

汽车-陶瓷的硬度和韧性在汽车制造领域特别有用。从火花塞，刹车，传感器和过滤器，有无数的零件在任何给定的汽车，其中有陶瓷。

医学陶瓷是一种重量轻、耐用、生物相容性好的材料，是医疗和外科行业的重要材料，可用于种植体、手术工具和导轨，以及诊断设备。

能量-发电和配电系统要求很高而且很关键，陶瓷有助于这些系统的可靠性。它的耐磨性、电绝缘性和刚性的力学性能使它能够在恶劣的发电厂环境中生存下来。

化学和医药-合成化学品和药物需要涉及快速温度变化、压力和腐蚀的过程。定制陶瓷可以比工业中使用的特种机械金属更耐用。

电气工程-许多电气部件必须在恶劣的环境中工作，例如发动机和熔炉中的传感器，以及粒子加速器的真空室；这些都是陶瓷材料使用的情况。

这只是一个部分的清单，因为陶瓷的其他应用还包括了光学，冶金和纺织品。关键是：陶瓷就在我们身边，他们做了很多事情。这意味着3D印刷陶瓷的潜在市场相当大。

3D打印陶瓷主要有五种工艺：

1. 挤出-黏土的浆料或浆料被推到喷嘴上，部件层层堆积，就像桌面3D打印机一样；在这种技术上，分辨率最低，但也能达到最大的建造量。

2. 粘结剂喷射-结合剂一次有选择地涂在陶瓷粉末床上；最后部分必须经过脱粘处理。

3. 粉末烧结-高功率激光将每一层的横截面刻在陶瓷粉末的床上.

4. 纳米粒子喷射-含有固体陶瓷纳米颗粒的液体悬浮液用喷墨逐层沉积.

5. 光聚合-填充陶瓷颗粒的树脂在DLP打印机中使用，用紫外光将每一层固化成固体；最后部分必须经过脱粘处理。

本篇文章简单为您介绍了陶瓷材料是什么？陶瓷材料有那些特性？陶瓷材料的行业应用以及材料的3D打印工艺，相信通过白令三维以上介绍您一定对3D打印陶瓷有了一定的了解，我们也会持续更新资讯欢迎您的关注。