目前高溫?zé)Y(jié)陶瓷3D打印的技術(shù)已經(jīng)比較成熟了，不過打印后處理的過程還算不上快，總需要幾小時到十幾個小時不等?，F(xiàn)在馬里蘭大學(xué)（UMD）材料科學(xué)與工程系的團隊提出了一種創(chuàng)新方法來加快后處理中的燒結(jié)過程，這可能會極大地提升陶瓷材料的生產(chǎn)效率。

超快速陶瓷燒結(jié)新方法

燒結(jié)工藝已經(jīng)存在了數(shù)千年，是陶瓷制造不可或缺的一部分，因為它將生坯轉(zhuǎn)化為致密而堅固的最終產(chǎn)品。然而傳統(tǒng)的燒結(jié)帶來了一定的挑戰(zhàn)，可能要花費數(shù)小時，因為加熱爐子和烘烤階段可能要花費數(shù)小時。后來出現(xiàn)了一些新的燒結(jié)方法，例如微波輔助燒結(jié)、火花等離子燒結(jié)和閃速燒結(jié)等等，不過它們要么價格昂貴，要么僅與特定材料兼容，應(yīng)用并不廣泛。

考慮到這些障礙，UMD的團隊著手開發(fā)一種新的燒結(jié)方法，可以加快陶瓷的后處理速度，并促進陶瓷增材制造和其他工藝的生產(chǎn)。該工藝是一種超快的高溫?zé)Y(jié)技術(shù)，可以比傳統(tǒng)的熔爐燒結(jié)速度快1000倍以上。該工藝具有較高的加熱和冷卻速率、良好的溫度分布，并且可以達到高達3,000攝氏度的高溫。據(jù)研究團隊的說法，在不到10秒的時間內(nèi)就能完成陶瓷零件的燒結(jié)后處理。

研究人員解釋說：“通過這項發(fā)明，我們將壓制的陶瓷前驅(qū)體粉末生坯夾在兩個炭條之間，通過輻射和傳導(dǎo)迅速加熱粒料，從而形成一致的高溫環(huán)境，使陶生坯末快速固化，并且溫度高到足以燒結(jié)任何陶瓷材料。這種專利的方法可以擴展到陶瓷以外的其他類似材料?！?/span>

燒結(jié)的陶瓷顆粒

論文登上5月1日《科學(xué)》雜志封面

目前這一項完整的研究報告已作為封面文章，發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。燒結(jié)后處理的過程從幾個小時的時間縮短到僅僅幾秒鐘，并且依舊良好地保存了3D打印的結(jié)構(gòu)和表面細(xì)膩度。