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　　碳化硅(SiC)陶瓷构造件正在各种新运用场景的需求逐步增加。比如，核工业规模的大尺寸繁复样式SiC陶瓷核响应堆芯；集成电道创制症结配备光刻机的SiC陶瓷工件台、导轨、反射镜、陶瓷吸盘、手臂等；新能源锂电池临蓐配套的中高端缜密SiC陶瓷构造件；光伏行业临蓐用扩散炉配套高端缜密SiC陶瓷构造件和电子半导体高端芯片临蓐制程用缜密高纯SiC陶瓷构造件。

　　然而，因为SiC是Si-C键很强的共价键化合物，硬度仅次于金刚石，硬度高、脆性大，正在加工流程中易发生缺陷，像繁复几何样式的碳化硅陶瓷构件往往难以用古板的加工技艺创制，这正在很大水准上限制了繁复构造碳化硅陶瓷的运用，而3D打印技艺可有用管理这一困难。

　　3D打印SiC陶瓷制备技艺已成为目前SiC陶瓷探求和运用的兴盛偏向之一。3D打印SiC陶瓷重要为响应烧结SiC陶瓷南宫，众半密度低于2.95g·cm-3，硅含量一样大于30vol%以至高达50vol%。因为硅熔点低于1410℃，导致硅操纵温度较低，限度了3D打印SiC陶瓷正在半导体规模（如LPCVD）的运用场景。

　　中邦科学院上海硅酸盐探求所探求员黄政仁团队探求员陈健正在前期提出高温熔融浸积团结响应烧结3D打印SiC陶瓷的本原上，进一步将陶瓷打印体等效碳密度从0.80g·cm-3普及至贴近外面等效碳密度0.91g·cm-3。等效碳密度的扩充以致渗硅难度呈指数级晋升，直接液相渗硅易窒碍通道以致渗硅失效。

　　近期，该团队提出了气相与液相渗硅联用逐次渗硅手法，通过气相熔渗响应酿成众孔SiC壳层，避免高碳密度的陶瓷打印体正在液相渗硅初期爆发敏捷强烈响应，同时限度液态硅与固体碳的接触面积。如许不会爆发熔渗通道的断绝，使得后续的液相响应可平缓且不断实行。

　　该探求制备的SiC陶瓷密度可达3.12g·cm-3，硅含量下降至10vol%控制，抗弯强度和弹性模量区别抵达465MPa和426GPa，力学功能与常压固相烧结SiC陶瓷相当，可普及SiC陶瓷情况操纵温度。

　　相干探求效率发布正在《欧洲陶瓷学会杂志》(Journal of the European Ceramic Society)上，并申请中邦出现专利2项（个中1项已授权）。探求办事取得邦度中心研发盘算、邦度自然科学基金面上项目和上海市自然科学基金等的扶助。

　　目前增材创制SiC陶瓷质料的致密度与强度/韧性较古板创制仍有较大隔绝。何如兴盛新工艺，普及增材创制SiC陶瓷质料的致密性与强韧性，将是下一阶段中心须要管理的困难，这将直接裁夺增材创制SiC陶瓷质料能否真正工程化运用。

　　增材创制的工艺特征裁夺了陶瓷产物中难以避免存正在较众缺陷。然而缺陷类型、缺陷发生来源以及缺陷精准压制缺陷，目前尚未有体例闭切。囊括X-CT正在内的无损检测技艺兴盛为增材创制质料内部创制缺陷的精准化、定量化外征供应了新的手法。通过对增材创制陶瓷质料内部创制缺陷类型、缺陷泉源与发生气理的精准剖释，创造增材创制SiC陶瓷质料内部创制缺陷的精准担任计谋，将是下一阶段须要中心闭切的重要题目。

　　陶瓷质料的本征脆性仍是SiC陶瓷质料难以规避的“宿命”困难。以1D、2D、3D巩固相竣工SiC陶瓷质料的复合质料化，将是从此SiC陶瓷质料增材创制的要紧闭切点。固然目前已有极少采用晶须、短纤维等巩固相正在SiC陶瓷质料增材创制中的探求报道，然而持续纤维巩固SiC陶瓷质料的增材创制仍是很大的困难。何如兴盛持续纤维巩固SiC陶瓷基复合质料的高效增材创制技艺，将是下一阶段本规模的要紧冲破口。

　　通过轻量化构型打算、超质料打算等构造打算思绪，团结增材创制技艺成形繁复异型构件的特殊上风，竣工SiC陶瓷质料的构造化，将是从此陶瓷质料与构造打算团结的要紧偏向。另外，通过构造构型立异打算，竣工增材创制SiC陶瓷质料构造正在电磁、声学、光学、热学等方面的优异功用，也将是从此陶瓷质料与构造打算团结的另一增进点。终末，何如基于增材创制，竣工SiC陶瓷质料构造功用一体化，得回诸如轻量化防热隔热一体化、轻量化电磁吸波一体化、轻量化抗打击一体化等构造功用一体化构造，将是增材创制技艺正在陶瓷质料中的终极再现奥义之一。

　　何如基于增材创制技艺，兴盛增材创制SiC陶瓷质料的变样式、变功能、变功用的4D打印打算手法，或者冲破其他前辈兴盛偏向(如零膨胀、负泊松等)，也是作家以为的SiC陶瓷质料增材创制规模改日新的闪光点。

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