3D打印纳米陶瓷材料及打印成型方法

3D打印技术又称增材制造技术，是快速成型领域的一种新兴技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。随着3D打印技术的发展和应用，材料成为限制3D打印技术未来走向的关键因素之一，在某种程度上，材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用。目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料、木质材料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。纳米陶瓷指在陶瓷材料的显微结构中，晶粒、晶界以及它们之间的结合都处在纳米水平（1～100nm），使得材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高，克服了工程陶瓷的许多不足，并对材料的力学、电学、热学、磁学、光学等性能产生重要影响，为替代工程陶瓷的应用开拓了新领域。纳米陶瓷作为新型的陶瓷材料，以其优异的性能，具有广阔的市场应用前景，但纳米陶瓷材料成型困难，成型工艺复杂，很难满足纳米陶瓷在生产生活中的应用。传统的纳米陶瓷成型方法都是通过将纳米粉制成块状纳米陶瓷材料，既通过某种工艺过程，除去孔隙，以形成致密的块材，而在致密化的过程中，又保持了纳米晶的特性，但存在成型周期长，工艺复杂，精度差，成型产品结构简单，应用面窄的缺陷。将3D打印成型技术应用于纳米陶瓷材料，能改善纳米陶瓷材料的成型工艺，具有成型速度快，性能好，精度高，能成型复杂结构产品的优点，但纳米陶瓷材料成型后需保持其纳米级的晶粒、晶界以及它们之间的结合都处在纳米水平（1～100nm），是现今限制3D打印应用于纳米陶瓷材料成型的技术难点，保证3D打印成型后的纳米陶瓷材料的纳米晶的特性，是将3D打印成功应用于纳米陶瓷材料成型的关键。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项3D打印纳米陶瓷材料及打印成型方法，该技术突出的特点和有益效果在于：1、该技术解决了纳米陶瓷材料成型存在成型周期长，工艺复杂，精度差，成型产品结构简单的缺陷，制备得到了具有高强度和高韧性的纳米陶瓷材料产品。2、该技术直接用粘土作为粘结剂，不含有机杂质，产品纯度高，且成本低廉，原料易得。3、该技术成型方法工艺简单，易于工业化生产，得到的纳米陶瓷产品应用范围广，现将该3D打印纳米陶瓷材料及打印成型方法及实施例介绍如下供研究交流参考：（871311  221402）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，
包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及实例等方面的推荐，供同仁参考交流，
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