陶瓷材料具有高强度、耐磨损、耐腐蚀和耐高温等特点，在航空航天、生物医疗和电子信息等领域具有良好的应用前景，然而，如何制造复杂形状陶瓷零件成为了一个重要的问题。目前，增材制造正逐步成为解决复杂形状陶瓷零件制造问题的有效方式。
图 陶瓷3D打印技术种类
目前，主流的陶瓷增材制造技术有激光选区烧结(selective laser sintering,SLS)、激光选区熔化(selective laser melting，SLM)、三维喷印(three-dimensional printing,3DP)、熔融沉积制造(fused deposition modeling,FDM)、分层实体制造(laminated object manufacturing,LOM)、立体光固化(stereolithography,SL)、数字光处理(digital light processing,DLP)和直写成形(direct ink writing，DIW)等。作为一种先进的制造技术，陶瓷增材制造在高性能陶瓷制造领域具有广阔的应用前景。
根据陶瓷增材制造专用陶瓷材料形态的不同，增材制造专用陶瓷材料有粉材、丝材、片材和浆料/膏材等。通过不同的处理方式将陶瓷粉体制备成增材制造能够直接使用的材料形态。
1、增材制造专用陶瓷粉材
目前，将陶瓷粉体作为原料的增材制造技术主要包括SLS、SLM 和间接(粘结)3DP等。
1）SLS专用陶瓷材料
一般来说，用于SLS成形的陶瓷材料是通过在陶瓷粉体中加入低熔点粘结剂制备而成，其中低熔点粘结剂的作用是将分散的陶瓷粉体粘结起来以成形陶瓷坯体。在制备SLS专用陶瓷粉体过程中，为了保证陶瓷粉体与低熔点粘结剂能够混合均匀，目前主要采用机械混合法、溶剂蒸发法和溶解沉淀法等制粉方法，其中机械混合法是将不同原料粉末混合成相对均匀的粉体，而溶剂蒸发法和溶解沉淀法是将原材料制备成覆膜陶瓷粉体。与机械混合法制备的陶瓷粉体相比，采用溶剂蒸发法和溶解沉淀法制备的陶瓷粉体中的粘结剂等分散更加均匀。
SLS成形用陶瓷粉体材料主要有：Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4、TiC、高岭土、堇青石和树脂砂等。
SLS技术中通常采用的粘结剂主要包括：
有机粘结剂：环氧树脂、尼龙等；
无机粘结剂：NH4H2PO4、B2O3等；
金属粘结剂：Al粉等。
2）SLM专用陶瓷材料
相较于SLS，SLM成形不需要向粉体原材料中添加粘结剂，而是通过粉体自身的熔化来实现成形。SLM技术具有急冷急热的特点，再加上陶瓷材料熔点高、硬度高、韧性差的特性，使得陶瓷零件的SLM成形极为困难。
图 陶瓷材料+SLM打印陶瓷部件，来源：佳能
常用于SLM成形的陶瓷材料包括：Al2O3、ZrO2和莫来石等，其中分别以Al2O3、ZrO2及两者的混合物作为陶瓷粉体材料进行SLM成形的研究最多。
3）间接(粘结)3DP专用陶瓷材料
与SLS和SLM相似，间接(粘结)3DP也要求陶瓷粉本有合适的粒径和较高的球形度，以便于打印时的铺粉。份末的优劣决定了成形件的质量，为了改善粉末的铺粉和零件成形效果，可以向陶瓷粉体中加入合适的添加剂。
2、增材制造专用陶瓷丝材
McNulty等提出将FDM成形的概念应用于陶瓷零件制造并开展了相关研究，他们将该技术称为陶瓷熔融沉积制造(fused deposition of ceramics,FDC)技术。FDC 技术使用陶瓷丝材作为打印材料，陶瓷丝材由陶瓷粉体和热塑性聚合物混合制备，FDC设备工作时，陶瓷丝材受热获得一定的流动性，通过计算机控制，成形出预定的陶瓷素坯。
图 SiC陶瓷丝材及其部件，来源：Nanovia
3、增材制造专用陶瓷片材
使用陶瓷片材作为打印材料的增材制造技术主要为LOM。应用LOM 技术制造工程陶瓷零件，首先要将陶瓷材料制备成陶瓷片材，然后再加工成形为复杂陶瓷零件素坯，后续经过脱脂、烧结便可得到复杂陶瓷零件。
图 LOM流延陶瓷片材，来源：DOI:10.3390/ma16155246
目前，制备LOM技术所用陶瓷片材的主要方法是流延法，可用于LOM 成形的陶瓷材料种类主要包括Al2O3、SiC、Si3N4和 BaTiO3等。陶瓷素坯片材的质量决定着最终产品的质量。
4、增材制造专用陶瓷浆料/膏材
使用陶瓷浆料/膏材作为打印材料的增材制造技术包括SL、DLP、DIW和直接(喷墨)3DP等。浆料/膏材均可用于SL、DLP和DIW成形，但直接(喷墨)3DP只能使用浆料作为成形材料。
图 氧化物陶瓷浆料，来源：奇遇科技
SL和DLP成形技术制备的陶瓷零件具有精度高、表面质量好和力学性能优异的优点，同时该技术也是目前增材制造行业发展较为迅速的技术。与通过SL和DLP技术成形的零件相比，通过DIW和直接(喷墨)3DP技术成形的零件精度稍差。
陶瓷材料的光固化一般是以光敏树脂作为载体，通过加入陶瓷粉体，可获得用于成形的陶瓷光敏浆料/膏材。
常用于SL和DLP成形的陶瓷材料包括ZrO2、Al2O3、SiO2、羟基磷灰石、锆钛酸和铅磷酸钙等。
来源：何俊宏,吴甲民,陈安南,等.增材制造专用陶瓷材料及其成形技术[J].中国材料进展,2020,39(05):337-348+363.
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