金属与陶瓷部件

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让超强材料“长”出来 新技术实现先打印再选材
Ke Ji Ri Bao· 2025-10-12 23:12
据最新一期《先进材料》杂志报道,瑞士洛桑联邦理工学院研究团队开发出一种全新3D打印技术,利 用普通水凝胶"生长"出结构复杂、强度高、密度大的金属与陶瓷部件,突破了传统光固化立体打印仅能 通过感光聚合物的限制。同时,研究还提出了一种新的增材制造理念,即在3D打印之后而非之前选择 材料。 现有将聚合物转化为金属或陶瓷的技术,往往会导致材料多孔、强度不足,而且部件会出现严重收缩, 导致变形。为克服这一瓶颈,研究团队提出了独特的解决方案,即先打印形状,再决定材料。 他们首先使用水凝胶打印出一个三维支架。随后,将这一"空白"结构浸入含金属盐的溶液中,使金属离 子渗透并在化学反应下转化为分布均匀的金属纳米颗粒。这个过程可重复多次,最终获得金属含量极高 的复合材料。 在实验中,团队利用该技术成功打印出由铁、银和铜构成的复杂数学晶格结构——旋面体。这种结构兼 具高比强度和复杂几何特征,是航空航天和能源器件中理想的设计形态。测试结果显示,新材料可承受 的压力是传统方法制备材料的20倍,收缩率仅为20%,远低于以往的60%—90%。 团队指出,这项技术特别适用于制造兼顾轻量化与高强度,且结构复杂的三维器件,如传感器、生物医 学设 ...