陶瓷，相信诸位观众应该并不陌生。

中国陶瓷久负盛名、享誉海外，英文世界也把中国冠以“China”来突出我国在瓷器制作上的高超水平以及不可磨灭的历史贡献。时至今日，在一代又一代人的不断努力下，陶瓷被赋予了更加丰富的内涵，同时也被挖掘出更具潜力的应用形式，陶瓷增材制造技术便是其中之一。

增材制造技术的快速发展，为传统制造业带来了翻天覆地的变化。与“同期生”——金属增材制造相比，陶瓷材料的增材制造技术发展略显滞后。但陶瓷材料所具备高硬度，耐高温、抗腐蚀等诸多优点，却又让科研工作者对其青睐有加。正因如此，在过去的五年里，基于光固化的陶瓷增材制造技术在航空航天、生物医疗、能源动力、军事、化工等诸多领域得到快速推广应用与发展。根据知名机构预测，到2028年，与陶瓷增材制造相关的产业产值将达到36亿美元。

瞄准前沿科技发展方向，为产业发展提供共性技术支撑，是国家增材制造创新中心（以下简称：创新中心）成立的使命与责任。自2016年成立之初起，创新中心从人才团队、工艺开发、材料制备等多个方向布局陶瓷增材制造技术研究。经过沉淀与发展，我中心在非金属材料及工艺研究等方向，取得了一系列创新成果。

一、材料研发进展

陶瓷材料大致可以划分为氧化物系列（如氧化铝、氧化锆等）、碳化物系列（如碳化硅、碳化硼等）、氮化物系列（如氮化铝、氮化硅等）、硼化物系列（如硼化锆）以及硅化物（如硅化锆）等等。现阶段我中心主要研究重点在于氧化铝（Al₂O₃）、氧化锆（ZrO₂）、氮化硅（Si₃N₄）、碳化硅（SiC）、磷酸三钙（TCP）等材料。

经过多年自主创新，我中心研发的增材制造陶瓷材料性能优异，能够满足航空航天、电子信息、机械制造、生物医疗等多个领域的应用需求，为增材制造高性能陶瓷零件制造提供新的解决方案。

二、工艺研究进展

（一）创新中心采用陶瓷3D打印技术
1.光固化成形（SLA）
该技术适用于精细构件成形。针对陶瓷光固化成形膏料流变固化特性、成形精度控制、开裂变形控制机理等研究，制件精度可达到±0.1mm，部分可达±0.05mm。

2.激光选区烧结（SLS）
该技术适用于大尺寸构件成形。针对大尺寸复杂陶瓷构件成形易开裂、难致密、坯体强度低等问题，实现了300mm尺寸复杂氮化硅构件的增材制造。

（二）共性技术
1.光固化成形的陶瓷粉体表面多步改性
通过陶瓷粉体表面改性增加表面位点量，降低陶瓷与光敏树脂的折射率差值（Δn），提升光固化成形的穿深并降低临界能量密度。

2.复杂陶瓷构件光固化成形随形非接触支撑
通过利用“半固化区”，设计随形非接触支撑结构，实现复杂构件高精度成形和防止烧结变形协同控制。

3.陶瓷光固化成形构件多步脱脂
提出“埋粉 + 低温-高温”多步脱脂技术，实现大壁厚陶瓷复杂部件均匀收缩、变形的协同控制。

4.复杂陶瓷构件净尺寸烧结技术
提出“随形限制 +微变形补偿”技术，实现复杂结构陶瓷构件净尺寸烧结，构件无开裂、无变形。

三、联系我们
国家增材制造创新中心以院士为引领，构建了一支实力雄厚的专业人才队伍，面向金属、非金属等增材制造产业，为企业、高校、科研院所提供前沿、创新、完整的增材制造解决方案，期待与您进一步合作！
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