研究人员通过将水溶性材料钼酸锂（Li2MoO4）与水混合来制造3D可印刷浆料。

“钼酸锂（Li2MoO4）是一种无毒的介电陶瓷材料，已经研究用于抑制腐蚀和湿度传感应用，和用于改进形式的锂离子电池的阳极材料，以及甲烷氧化催化剂。“研究人员解释说。 “对于微波器件，Li2MoO4是有意义的，因为除了540°C的低温度烧结之外，它还具有有利的低介电损耗。但是，Li2MoO4是水溶性的，可以在低至室温的温度下制造元件。“

在这种称为室温制造或RTF的方法中，钼酸锂粉末用水润湿，并且材料的部分溶解形成水相，这有助于在压缩过程中颗粒堆积和致密化并避免收缩。溶解的钼酸锂在干燥过程中由于水分蒸发而重结晶，可通过热处理加速。因为不需要烧结，所以不会形成额外的变相或热膨胀不均导致模型变形。

一旦形成固体陶瓷颗粒和饱和水相的粘性混合物，就可以使用低成本注射器式3D打印机打印样品盘。样品印刷有光滑表面，浆料成功挤出。

“由于挤出压力，毛细管力和溶解的Li 2 MoO 4的重结晶，在印刷和干燥浆料期间发生印刷部件的固结和致密化。研究人员表示，通过在120°C加热可确保完全干燥后。 “微观结构显示印刷层没有分层。获得了相对高的密度和良好的介电性能，特别是当考虑不使用烧结和仅来自挤出的压力时。预计这种方法对于类似的陶瓷和陶瓷复合材料是可行的。

文章来源：3D打印网

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陶瓷粉末材料的开发仍然是3D打印关注的一个领域，在粘合剂喷射增材制造应用中拥有超过十年的陶瓷粉末研发经验和专业知识。用高氧化铝材料制造的物体更耐腐蚀，耐磨和耐热应力。高氧化铝Tethonite粉末由96％以上的氧化铝组成，可供大型企业用于独特的技术应用，包括石油和天然气加工，高压套管，特种坩埚，激光防护罩等。

粘合剂喷射3D打印过程需要Tethon 3D配套粘合剂。在130℃（2372°F）下的部分烧结可以形成多孔高铝物体。耐热性高达200C（3632F），Tethonite高铝粉可用于制造密度接近99％的零件。

在3D打印过程之后，打印物必须在窑中烧结。在烧结后，3D打印物体成为百分之百的陶瓷并且表现出每种陶瓷材料相应的物理性质。Tethon 3D一直走在陶瓷3D打印的最前沿，为Zcorp / 3D Systems 3D打印机开发了自己的Tethonite陶瓷粉末，以及Tethon3D陶瓷粘合剂。

Tethon 3D最初在2014年开始商业运营时发布了Tethonite粗陶粉及其配套粘合剂。从那时起，Tethon 3D团队已经增加了瓷器，陶器和现在的高铝陶瓷粉末材料。 Tethon 3D还生产和销售用于SLA和DLP增材制造的几种陶瓷和聚合物UV固化树脂。

来源：ZOL中关村在线

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视频：美国西北大学3D打印可降解生物陶瓷植入物

 失而复得的骨头

在材料技术的驱动下，生物墨水的种类不局限于含有细胞的水凝胶，还可以是含有陶瓷、金属、石墨烯等材料的墨水。有了这些材料，生物3D打印机的应用范围被拓展至工程、电子等领域。美国西北大学材料科学和工程系的Shah的实验室正是通过这些多样化的生物墨水，将生物3D打印机”玩“出了新花样。

负责人 Ramille Shah 教授的专业方向是材料科学与工程，Shah的实验室最初开发的颗粒悬浮状油墨是在聚合物溶剂中混入功能性的羟基磷灰石，该成分是骨骼中重要的矿物成分。使用这种油墨可打印出骨骼修复支架，在经过清洗、消毒之后可直接进行手术植入，在植入体内后体内的骨细胞会逐渐在支架中生长，逐渐形成新的骨骼组织，聚合物材料将在体内被降解吸收，而在3D打印聚合物支架上生长出来的骨头将与周边组织融为一体。

Shah的实验室研究团队发现，他们研发的油墨材料载荷水平高，通过调整颗粒的比例，可以改变幽默中的颗粒密度和孔隙率，当羟基磷灰石颗粒带到高密度时将为骨细胞提供一个适合成长的环境，以便于逐渐形成新的骨组织。另一方面，材料的孔隙让体内的骨组织和血管在支架植入物上生长。

 商业化进行时

在商业转化方面，欧洲的RESTORATION研究项目和他们的合作伙伴 JRI骨科（Orthopaedics）开发出了新的可吸收生物陶瓷材料，可用于三种不同的应用：下颌骨、脊椎和膝盖，这些产品可以应用在局部的关节缺陷区域，并且通过微创手术减轻患者的痛苦。JRI骨科是一家英国整形外科植入物和外科手术仪器的制造商，基于项目的研究结果，JRI骨科会做进一步的研发，创造出一些自己的产品，比如可以用做骨填充的生物陶瓷，和3D打印用于治疗骨骼软骨缺损的插头等。RESTORATION项目开发的生物陶瓷还用于锥体修复和颌面骨折修复方面。而根据3D科学谷的市场观察，爱康医疗于2018年4月宣布拟向Orthopaedic Research UK收购目标公司英国骨科领导品牌JRI Orthopaedics Limited全部已发行股本，代价约1.84亿（约1673万英镑）港元。

可以说爱康通过对于JRI的收购，不仅进一步升级爱康医疗高端市场的产品组合，帮助爱康进军国际市场，还进一步布局了JRI可吸收生物陶瓷材料的技术。

全球多家研究院所及骨科医疗器械制造企业都有通过3D打印支架进行骨再生的研究成果，其中起到关键作用的是生物相容性材料以及3D打印支架的设计方式。

 可降解陶瓷进行时

其中，植入物研发企业Nanochon 通过一款新材料和3D打印技术来开发软骨修复支架，目标是替代损失和损坏的膝关节软骨，并促进新的软骨组织再生，用于修复18至55岁之间的成年人所不能自愈的晚期关节损伤。一方面在植入体内后促进软骨组织和血管的生长，起到组织修复的作用；另一方面可以像传统关节植入物一样承受负载，在修复期间替代患者本身的软骨，使患者能够短时间内恢复运动能力。随着时间的推移，损伤的关节组织会长入3D打印植入物，植入物材料溶解，最终留下完全愈合的关节组织。Nanochon 计划在2019年开展临床试验，如这项技术临床试验成功，并通过FDA 审批，将为膝关节表面的关键尺寸软骨损伤修复，治疗治疗运动损伤、早发性骨关节炎和其他形式的全层软骨损失类疾病提供一种新的治疗方案。

根据3D科学谷市场研究，我国在骨再生3D打印支架研究方面也颇有建树，并且已在3D打印支架用于大块骨缺损这一世界性难题方面取得了进展。

中国科学院上海硅酸盐研究所研究员吴成铁与常江带领的研究团队，在3D打印复杂结构生物陶瓷用于血管化大块骨缺损修复方面取得了进展。研究团队设计3D打印骨缺损修复支架时采用仿生莲藕结构，体内动物实验表明，该仿生莲藕生物支架提高了骨组织再生能力和成血管化效应，有利于骨缺损的修复。与传统的3D生物活性支架相比，该3D打印仿生莲藕生物支架更有利于营养物质向支架内部的传输，引导细胞和组织向内长入，从而促进前期的成血管以及后期的成骨，提高了骨缺损的修复性能。

2018年2月，西京医院骨科开展了3D打印支架长段骨缺损修复的临床试验。3D打印支架由西安点云生物科技有限公司采用无丝3D打印技术为患者量身定制，材料为生物相容性的陶瓷复合材料，能够在诱导患者自身新骨生成的同时逐渐降解，最终被患者的新生骨组织完全替代，无需二次手术取出，降低植入物在体内长期存在的潜在风险。

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位于加利福尼亚州Malibu的HRL 实验室，是由波音公司和通用汽车公司所合作拥有的专业从事研究传感器和材料、 信息和系统科学、 应用电磁学和微电子的研究和发展实验室。早在2016年，HRL就公布了其开发出一种新技术，使用这种技术3D打印的超强陶瓷材料能够承受超过1400摄氏度高温，该技术处于全球性的前沿技术地位。

HRL实验室的研究在NASA空间技术研究资金的支持下获得了不断的进展，NASA的资金推动了HRL在耐温陶瓷制成的3D打印火箭发动机部件领域的发展。

3D科学谷之前介绍过HRL通过紫外线光固化快速成形陶瓷的preceramic monomers—”先驱体转化聚合物”，通过这些聚合物制造的陶瓷均匀收缩，几乎没有孔隙度。并且可以形成迷你网格和蜂窝状材料，不但形状复杂，并且还表现高的强度，这种密度泡沫陶瓷可以在推进零部件、 热防护系统、 多孔燃烧器、 微机电系统和电子设备获得应用。如使用在高超声速飞行器和喷气发动机中，这种陶瓷可以帮助设计者制造能抵御起飞过程中所排出的废气引起的加热和高温度的小零件。

高温陶瓷是熔融温度在氧化硅熔点(1728℃)以上的陶瓷材料的总称，其耐高温，高强度，高硬度，良好的电性能、热性能和化学稳定性使得高温陶瓷在宇航、原子能、电子技术、机械、化工、冶金等方面有着广泛的应用。

由于高温陶瓷的熔点极高，这使得通过3D打印制造陶瓷产品挑战性更高。然而，又因为陶瓷不能通过铸造或容易被机加工，这使得3D打印在陶瓷的加工方面具有飞跃性的几何灵活性。获得3D打印陶瓷-尤其是高温陶瓷突破的应用意味着其伴随着的应用空间亦被打开。

HRL 目前可 3D打印两类陶瓷。一类是大、 非常轻量级的点阵晶格结构，可以用于飞机和航天器的耐热板及其他外部部件。一类是小但复杂零件用于喷气发动机和火箭的机电系统或组件。

根据空军研究实验室最近发布的一份声明，航空航天系统局科学家正在寻找新的热电偶辐射防护罩，HRL生产的材料对满足这方面要求严格的空军应用的潜力变得明显。

图：空军研究实验室对陶瓷材料进行测试

空军研究实验室与HRL的合作是对双方有利的，HRL作为空军研究实验室的供应商为他们开发满足要求的材料，空军研究实验室能够向HRL提供测试结果并提供对双方都有价值的反馈。空军研究实验室进行的极端温度测试揭示了HRL新材料的局限性，从而HRL实验室可以更加有针对性的改进材料。

来自实验室测试的数据产生了有价值的信息，用于开发和生产下一代增材制造技术生产的陶瓷。如果空军和HRL实验室的合作能够带来回报，那么他们就有可能通过开发超音速飞行器。应用在10倍的音速飞驰的超音速飞行器上，由于空气的摩擦，任何交通工具表面都会变得非常炽热，如果想要制造高超声速飞行器就需要用高温陶瓷制造整个外壳。目前，没有任何材料可以承受超音速飞行过程中产生的极端热量和压力，而 3D打印陶瓷可能就是解决这个问题的方法。

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一般复合材料中分散相是均匀分布的，整体材料的性能是同一的，但是在有些情况下，希望同一件材料的两侧具有不同的性质或功能，又希望不同性能的两侧结合得完美，从而不至于在苛刻的使用条件下因性能不匹配而发生破坏。以航天飞机推进系统中最有代表性的超音速燃烧冲压式发动机为例，燃烧气体的温度通常要超过2000℃，对燃烧室壁会产生强烈的热冲击;燃烧室壁的另一侧又要经受作为燃料的液氢的冷却作用，通常温度为-200℃左右。这样，燃烧室壁接触燃烧气体的一侧要承受极高的温度，接触液氢的一侧又要承受极低的温度，一般材料显然满足不了这一要求。于是，科学家想到将金属和陶瓷联合起来使用，用陶瓷去应对高温，用金属来应对低温。但是，用传统的技术将金属和陶瓷结合起来时，由于二者的界面热力学特性匹配不好，在极大的热应力下还是会遭到破坏。例如，对上述的燃烧室壁，在陶瓷和金属之间通过连续地控制内部组成和微细结构的变化，使两种材料之间不出现界面，从而使整体材料具备了耐热应力强度和机械强度也较好的新功能。

HAGE通过SDS(Shaping-Debinding-Sintering)工艺实现这种梯度材料的制备，这种工艺的基本流程和优势如下

1)3D打印原型(ShapingwithF3technology)

2)去除树脂(Debinding)

3)烧结(Sintering)

4)最终零件

首先，SDS工艺能轻松获得梯度材料。SDS工艺是3D打印与烧结结合的一种新工艺，能制成粉后期可烧结成型的材料，都可以通过SDS工艺实现，而陶瓷、金属完全符合这样的工艺特点。

其次，打印完成面质量高。零件最终是通过类似MIM的烧结方式获得的，其表面质量比传统的金属打印相比要好很多。

第三，性能各向同性。受传统3D打印原理的限制，Z方向性能弱于XY平面的性能。而采用SDS工艺制造出来零部件，性能各向同性。客户在使用和设计时也不必再考虑各向异性的问题，大大提高了3D打印金属零件的应用工况。

最后，SDS工艺能打印难熔金属。对于铜等特殊金属，此工艺都可以打印。

来源：华融普瑞

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不仅仅是髋关节植入物，各种类型的医疗植入物正在帮助世界各地的许多人改善生活质量，虽然植入物所使用的材料会根据患者的年龄、活动水平以及外科医生进行手术的偏好等因素而有所不同，但陶瓷材料已经被证明最强、最耐磨、多功能的解决方案。

陶瓷由于其对人体内的化学物质的抵抗力而成为医疗应用的首选材料。而且与金属和聚乙烯相比，陶瓷材料已经被证明具有极好的耐磨性。通常情况下，陶瓷部件可以保持20年以上良好的使用状态，一些陶瓷部件的磨损率仅为每三百万次循环0.032毫米。而陶瓷材料的生物相容性意味着它们在插入体内时不会引发任何类型的化学反应。这是由于该材料具有强大的化学键和高纯度成分。

当然，并不是所有的陶瓷都是不可降解的。3D打印陶瓷植入物的应用点并不局限在耐磨和耐化学方面，陶瓷植入物包括氮化硅、氧化铝、羟基磷灰石等种类，其中羟基磷灰石等陶瓷材料具有良好的生物相容性，在植入到体内之后将逐渐被人体降解吸收，生物工程和再生医学领域的科学家们利用此类陶瓷材料的特点研发出用于修复骨骼缺损的陶瓷生物支架。

全球植入物市场的领先企业一直致力于实现产品差异化和保持价格差异，以吸引更多的消费者。全球植入物市场由Zimmer Biomet，Johnson＆Johnson，Depuy，Stryker和Smith＆Nephew领导。这些公司在全球市场占有很大的份额。

- Amedica 公司将氮化硅材料制造应用于骨科植入物制造领域，Amedica 公司的氮化硅材料所具有的稳定性、耐磨性、强度和断裂韧度、抗菌性可以满足植入物制造的要求。Amedica 使用的氮化硅植入物3D打印技术是自动注浆成型技术（robot depostion or robocasting ）。自动注浆成型技术是一种致密陶瓷材料和复合材料的制造技术，该技术通过CAD 设计得到产品结构图形，设备将按照CAD设计方案挤出一层陶瓷浆料，然后浆料挤出装置向上精确的移动到设计方案确定的高度，并在第一层的基础上挤出第二层浆料。通过陶瓷浆料的逐层挤出成型制备出复杂的陶瓷三维结构。据3D科学谷了解，国内的科研机构也对自动注浆成型技术进行了探索和研究，例如清华大学材料系。

- 在促进骨骼再生方面，美国西北大学的材料科学家研发出一种适合3D打印的羟基磷灰石材料，该材料被加入了一定比例的乳酸-羟基乙酸，这让3D打印的支架在无需添加生长因子的情况下也具有良好的骨骼再生促进能力。具体来说，美国西北大学开发出一种新的3D打印液体油墨材料，在室温下通过该材料每小时可以3D打印出275立方厘米的骨骼修复支架。通过这种材料3D打印的骨骼修复支架表现出良好的韧性和吸附能力。与普通羟基磷灰石材料支架的不同之处，这种油墨打印的支架在受到挤压时可以迅速恢复到原来的形状。支架的孔隙率为50%，支持人体细胞生长和增殖。

- 通过3D 打印个体化制备的植入物进行组织缺损的修复，可以大大提高外科手术的精确性与安全性。奥地利Lithoz公司制造的3D陶瓷打印设备可以打印出满足这一医疗需求的骨骼植入体。基于增材制造思想，Lithoz公司研发了独特而优秀的生产结构陶瓷的方法。LCM技术(基于光刻技术的陶瓷3D打印)， 使快速经济的生产高性能陶瓷功能件成为可能，材料性能不低于使用传统模式大批量生产的部件。Lithoz的LCM技术3D陶瓷打印设备可以制备出多种孔尺度与复孔结构的陶瓷制品，例如可以制备出作为骨骼植入体的生物陶瓷支架磷酸三钙样件，仍然具有很好的生物相容性，其各种性能上达到传统工艺制造出的同样部件。

此外，荷兰Moergestel的Admatec也通过紫外激光固化光敏树脂与陶瓷粉的混合物。

- 在商业转化方面，欧洲的RESTORATION研究项目和他们的合作伙伴 JRI骨科（Orthopaedics）开发出了新的可吸收生物陶瓷材料，可用于三种不同的应用：下颌骨、脊椎和膝盖，这些产品可以应用在局部的关节缺陷区域，并且通过微创手术减轻患者的痛苦。JRI骨科是一家英国整形外科植入物和外科手术仪器的制造商，基于项目的研究结果，JRI骨科会做进一步的研发，创造出一些自己的产品，比如可以用做骨填充的生物陶瓷，和3D打印用于治疗骨骼软骨缺损的插头等。RESTORATION项目开发的生物陶瓷还用于锥体修复和颌面骨折修复方面。

- 在科研方面，多伦多大学的生物材料和生物医学工程研究院的Bob Pilliar教授，不断的在寻找更加天然的骨科材料，这些材料是面向下一代骨科置换手术的。为了取代人工膝关节和髋关节，材料的组分必须是可生物降解的、持久的。Bob Pilliar教授最终发现聚磷酸钙的秘诀，这是一种与人类骨中同一种矿物组成的粉末，Bob Pilliar教授由此被称为加拿大生物陶瓷之父。

Bob Pilliar教授制造生物陶瓷植入物的系统利用紫外光将磷酸钙粉末固化，Vlasea能够制造非常精确的管和腔内植入物。像一个蚁丘，微小的孔可以实现养分运输的内部网络管道。一旦植入，人的自然骨细胞将扩散进来并逐渐形成自然骨骼结构。并且还可以设计内部排列毛孔的结构，可以使种植体内部的天然骨以不同的速度生长，同样的设计原理还可以运用到燃料电池和牙科植入物的设计中。随着时间的推移，3D打印的聚磷酸钙被逐渐吸收在人体内，病人自身的组织和细胞代替了植入物的位置，并且保留了人工植入物的形状。研究人员的努力不局限于小块的骨植入物，他们在尝试打印更大的植入物，一旦成功了将为患者带来极大的福音。

总之，无论是不降解的陶瓷材料还是可降解的陶瓷材料，它们都以各自的优势在植入物领域发挥越来越积极的作用。而无疑医疗植入物的市场需求将进一步推动陶瓷3D打印市场增长，在3D科学谷看来随着陶瓷3D打印技术的提升，这一应用或在植入物领域颇具颠覆潜力。

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3D科学谷认为，TNO最擅长的就是多种材料的复合打印，并且在速度上有着无可比拟的优势，快速、便宜、柔性，这些将3D打印推向了前所未有的高度。而此次与TU/e的合作更多的目的应该是为其技术的商业化准备人材。

TNO在3D打印领域颇具颠覆潜能，在荷兰起着连接研究与工业届桥梁的作用。是荷兰国会1932年成立的合同研究组织。TNO的收入来自与为企业研发的产品和新产品技术收入和政府拨款。在3D打印方面，TNO的Hyproline混合制造系统曾经惊艳了业界。以往的3D打印铺一层粉然后加工一层，打印头很多时间处于等待的状态，而通过RFID芯片控制，TNO使得3D打印过程更加紧凑、协同，使得这项技术更加便宜经济，点击链接重温一下这项技术的视频。

之前TNO还开发了一系列打印头，这些打印头能够飞快地喷射不同材料的“油墨”，包括可UV固化的导电性油墨，这些“油墨”液滴的尺寸最小可达30微米，打印精度可达0.1微米。可以替代传统的丝网印、光刻技术来制造结构性电子设备，尤其适合在非平面的物体表面和结构复杂、空间狭小的物体中进行电子、电路打印。

图片：高精度、高速用于打印塑料和陶瓷的设备，来源TNO

新成立的3D打印中心位于TU/e校园内，专注于制造智能、个性化和多功能的产品，包括3D打印结构性功能电子（包括感应器、连接器和集成的LED等）、3D打印医疗器械（包括假体和牙科植入物等），以及3D打印食品、药品等。中心主要肩负两项使命，一项是将研发的技术商业化，另一项是教育与培训。

除此之外，该中心计划建立一个研究小组专注于先进制造系统的机电一体化‘Systems Mechatronics for Advanced Manufacturing’，目前已经开始对外招聘教授了，四年之内，该中心将聚集25名博士生以进行研究，并将聘用超过50名全职专业人员。当下，30名TNO的员工已经开始在该中心工作了，另外管理层还挑选了7位博士生并准备在不久的将来进行基础和应用研究。

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但是，这种巧妙的内部结构非常复杂，增加了制造的难度。而陶瓷3D打印技术可以实现普通工艺难以实现的复杂结构，用于制备此类复杂的零部件。本期，3D科学谷就与谷友们分享一个陶瓷3D打印技术制备静态混合器内部混合单元的案例。

实现复杂的内部通道设计

静态混合器通常由三部分组成：外壳管、管内部混合单元和两端法兰（或其他连接方式）。静态混合器的混合过程是由一系列安装在空心管道中的不同规格的混合单元进行的。由于混合单元的作用，使流体时而左旋，时而右转旋，不断改变流动混合机方向，不仅将中心流体推向周边，而且将周边流体推向中心，从而造成良好的径向混合效果。与此同时，流体自身的旋转作用在相邻组件连接处的接口上亦会发生，这种完善的径向环流混合作用，使物料获得混合均匀的目的。

传统静态混合器，图片来源：360百科

由此可见，静态混合器管内部的混合单元是实现混合器功能的关键部分。陶瓷材料因具有耐高温和耐化学腐蚀的综合性能，是适合制备混合器混合单元内部通道的材料。目前制造中存在的主要困难是，使用高性能陶瓷材料制备内部混合单元这种几何形状高难度复杂的产品。

Lithoz公司使用CeraFab7500陶瓷打印机的光固化（LCM）技术和氧化铝陶瓷浆料，制备出了高效的陶瓷管内部混合单元。

3D打印的静态混合器中的管内部混合单元，表面粗糙度达到0.4μm左右
图片来源：Lithoz

Lithoz公司的工程师根据工业的要求重新设计了内部混合单元。工程师准备了多种设计方案，从中选择出可以最优化的方案，以实现尽可能少的流体分散路径。每种设计都是基于各种材料在蜂窝状结构中可以流过邻近通道，但又相互分散的原理。通过在总管道中，引入流动导向管道之间的镂空结构可以实现这些设计目标。

此外，混合单元中的流体通道直径也可以根据实际需要进行调整。对于静态混合器来说，通道直径的变化也会实现速度的变化，从而导致相对压力的变化。管道横截面积的减少会使速度增加，压力较小。较小管道与具有最大直径的相邻管道结合起来，由于通道之间压力差的存在，材料会发生混合。这可以将扩散通道和混合成份占用的体积实现最小化。可以实现节能节省成本，还可以实现微型系统下的管道设计。

其他复杂3D打印陶瓷零部件
图片来源：Lithoz

LCM 3D打印技术实现的高性能陶瓷复杂制品的制备工艺，普通工艺技术是难以实现的。与该技术配套的陶瓷材料可以根据生产需求进行开发，目前该技术已实现氧化锆、氮化硅、磷酸钙等陶瓷材料的3D打印，除了3D打印静态混合器的内部混合单元，还可应用于打印萃取分离柱、陶瓷型芯、心脏起搏器、手链等产品。

内容来源：Lithoz, 3D科学谷编写
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由于高温陶瓷的熔点极高，这使得通过3D打印制造陶瓷产品挑战性更高。然而，又因为陶瓷不能通过铸造或容易被机加工，这使得3D打印在陶瓷的加工方面具有飞跃性的几何灵活性。获得3D打印陶瓷-尤其是高温陶瓷突破的应用意味着其伴随着的应用空间亦被打开。”

位于加利福尼亚州Malibu的HRL 实验室，是由波音公司和通用汽车公司所合作拥有的专业从事研究传感器和材料、 信息和系统科学、 应用电磁学和微电子的研究和发展实验室。在2016年的第一天，HRL公布其开发出一种新技术，使用这种技术3D打印的超强陶瓷材料能够承受超过1700摄氏度高温。该技术在《科学》杂志发布，意味着全球性的前沿技术地位。

HRL发明了的这种可兼容与光固化/3D打印的树脂配方，这种树脂在3D打印后经过过火可以生成致密的陶瓷部件。这是一个惊人的突破，因为它使能够产生任意多边形陶瓷部件，强大且无温度弹性，陶瓷表面无任何加工，不需铸造或嵌塞。

HRL 通过紫外线光固化快速成形陶瓷的preceramic monomers—”先驱体转化聚合物”，通过这些聚合物制造的陶瓷均匀收缩，几乎没有孔隙度。并且可以形成迷你网格和蜂窝状材料，不但形状复杂，并且还表现高的强度，这种密度泡沫陶瓷可以在推进零部件、 热防护系统、 多孔燃烧器、 微机电系统和电子设备获得应用。如使用在高超声速飞行器和喷气发动机中，这种陶瓷可以帮助设计者制造能抵御起飞过程中所排出的废气引起的加热和高温度的小零件。

该技术的突破意义在于，之前3D 打印陶瓷的典型技术一方面不能产生特别复杂的零件，像版画一样往往易产生裂缝现象。，另一方面大多数陶瓷 3D 打印机也仅限于”氧化物陶瓷材料”低熔点陶瓷打印。HRL 使用的精密光固化快速成形过程，可以 3D 打印致密和耐用陶瓷部件。

应用在10倍的音速飞驰的超音速飞行器上，由于空气的摩擦，任何交通工具表面都会变得非常炽热，如果想要制造高超声速飞行器就需要用高温陶瓷制造整个外壳。

HRL 目前可 3D 打印两类陶瓷。一类是大、 非常轻量级的晶格结构，可以用于飞机和航天器的耐热板及其他外部部件。一类是小但复杂零件用于喷气发动机和火箭的机电系统或组件。

HRL已经得到了美国国防部先进研究项目局（DARPA）的资助。一旦进一步的测试完成，那些正在寻找耐高温部件的火箭和卫星设计师可能会很快采用HRL的陶瓷3D打印技术。

潘伟教授和Lithoz总裁Dr.Johannes Homa签署合作协议，来源：Lithoz

陶瓷打印进入清华大学

9月4日下午，在奥地利交通与科技创新部和奥地利驻华大使馆组织的纳米科技中国之行的框架之下，Lithoz公司迈出了在中国很重要的一步，同清华大学材料学院签署合作伙伴协议。清华大学材料学院院长张政军教授，潘伟教授，刘伟教授，谢志鹏教授以及沈志坚教授同Lithoz公司总裁Johannes Homa博士共同参与了此次签约仪式。清华大学材料学院将在短期内安装一台Lithoz公司的陶瓷3D打印机CeraFab7500, 用于高性能陶瓷材料增材制造的科研和教学，其主要的教科研工作主要有沈志坚教授和谢志鹏教授负责。

Lithoz公司总裁JohannesHoma博士说：”我们非常骄傲，可以和中国最主要的大学清华大学合作，相信我们的合作会有一个富有成效的未来。沈教授和谢教授会在中国的高性能陶瓷增材制造领域做出很多贡献，尤其是将新技术引入工业生产，服务工业创新。”

奥地利方面, AlexanderPogány先生（奥地利交通和技术创新部官员），HelmutSPITZL先生（奥地利驻华大使馆北京科技处参赞），StefanKahl博士（奥地利驻上海领事馆科技参赞），以及维也纳理工大学，格拉茨理工大学和奥地利技术研究院的代表参与了此次签约仪式。

奥地利代表团和清华大学材料学院的教授，来源：Lithoz

关于Lithoz

Lithoz公司，位于奥地利维也纳，是高性能陶瓷3D打印增材制造的系统供应者。公司主要研发和生产最高水平的陶瓷3D打印系统和材料。基于专利的LCM技术，公司提供了一种新的增材制造工艺，这种工艺可以生产非常复杂的高性能陶瓷零部件。这种工艺的优点在于，可以高精度的生产自由形状的陶瓷部件，其材料性能可以同传统的加工方式媲美。