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增材制造对SiC基陶瓷的影响
增材制造（通常被称为3D打印）为碳化硅（SiC）基陶瓷这一高性能材料的制造与应用带来了革命性的变化。它通过逐层堆积材料的方式，从根本上突破了传统制造方法在成形复杂结构方面的局限，正在推动SiC陶瓷从制造简单零件向制造高度复杂、定制化的高性能构件发展。
3D打印SiC示意图
下面这个表格梳理了目前几种主流的SiC陶瓷增材制造技术及其特点，可以帮助你快速建立整体印象。
技术突破：从“成形”到“强韧”
除了能制造复杂形状，增材制造更深刻的影响在于，它结合新材料和新工艺，正不断突破SiC陶瓷的性能极限。
强韧化与性能调控：研究人员通过增材制造技术，将连续纤维、短切纤维或晶须引入SiC基体中，犹如在混凝土中加入钢筋，显著提高了材料的断裂韧性和抗冲击能力。更有研究通过引入聚硅氧烷（PSO）作为前驱体，在相对较低的烧结温度（1100°C）下成功制备SiC基陶瓷，并有效调控了其力学性能的各向异性，使材料在不同方向上性能更均匀。
实现高致密化：SiC是强共价键材料，很难通过传统烧结致密。现在，像粉末挤出打印（PEP）结合一步烧结法这样的新工艺，可以通过原位生成Y₄Al₂O₉（YAM）等烧结助剂，获得密度高达97% 的SiC陶瓷，且无需复杂的后处理工序，简化了流程并提升了材料的高温性能。
多材料与功能集成：增材制造允许在同一构件内集成不同材料。例如，开发出集成了SLA（光固化）和ME（材料挤出）的混合打印系统，能够制造SiC和Al₂O₃等多种陶瓷材料嵌套的复杂结构，为制造在单一部件上实现散热、电磁屏蔽等多功能的一体化器件提供了可能。
声 明：文章内容来源于ACMI硅基新材料。
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