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3D打印技術正突破傳統材料限制，從塑料邁向陶瓷領域。這一跨越不僅拓寬了打印材料的選擇范圍，還提升了產品的性能與應用場景。如今，陶瓷3D打印已成為材料科學領域的研究熱點，其背后的技術革新值得深入探討。從醫療植入物到航天器部件，陶瓷材料的高強度、耐高溫特性正重塑多個行業的制造邏輯。
塑料3D打印雖普及度高，但存在顯著缺陷。以PLA和ABS為例，PLA在60℃以上易變形，限制其在高溫環境下的應用；ABS因含苯乙烯單體，存在潛在毒性，難以用于醫療和食品接觸場景。此外，塑料打印精度受限，層間結合力弱，導致復雜結構易開裂。例如，打印薄壁零件時，冷卻不均易引發變形，而金屬粉末打印雖能提升強度，但成本高昂且需復雜后處理，難以大規模應用。
陶瓷材料憑借耐高溫、耐腐蝕、高強度等特性，成為3D打印的“升級版”選擇。氧化鋁陶瓷在1700℃下仍保持穩定，適用于航空發動機部件；氧化鋯生物相容性優異，常用于骨修復器械；碳化硅耐輻射性強，是航天器隔熱層的理想材料。相較于塑料，陶瓷制品硬度高、耐磨損，使用壽命更長，且在高溫、高壓環境下表現穩定，滿足極端工況需求。
實現陶瓷3D打印需突破材料配方與工藝瓶頸。光固化技術通過混合陶瓷粉末與光敏樹脂，經紫外線固化成型，再經脫脂燒結得到致密陶瓷。例如，乾度高科推出的米級光固化設備，可打印1.2米長的碳化硅部件，精度達±5μm。北工大研發的“零重力剪切熱固化”技術，通過模擬太空微重力環境，實現無支撐打印復雜結構，解決重力導致的變形問題。HRL實驗室則開發出陶瓷聚合物前體，經激光打印后高溫轉化，強度達商用泡沫陶瓷的10倍。
陶瓷3D打印已廣泛用于醫療、航天等領域。在醫療領域，Lithoz公司利用LCM技術打印氧化鋁心臟起搏器泵，表面光潔度達納米級，生物相容性優異；博力邁的氧化鋯義齒通過3D打印實現個性化定制，精度達0.1毫米。在航天領域，美國HRL實驗室打印的碳化硅隔熱層，可抵御1600℃高溫，用于火箭發動機；北工大的零重力技術已應用于衛星天線支架制造，重量減輕30%，強度提升20%。此外，景德鎮藝術家通過3D打印復刻傳統青花瓷，結合AI設計實現傳統與現代的融合。
