碳化硅陶瓷具有強度高、硬度高、化學性能穩(wěn)定、導熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好等特點。碳化硅作為特種陶瓷中的結構陶瓷類別，被廣泛應用于各種先進制造領域。

反應燒結碳化硅（Reaction-Bonded Silicon Carbide, RBSC）是將原料成型體（碳化硅微粉、石墨、炭黑、粘結劑及各種添加劑）在1720度高溫下通過固相，液相和氣相相互間發(fā)生化學反應，同時進行致密化和規(guī)定組分的合成，得到近尺寸的燒結體過程。反應燒結碳化硅具有高溫強度大、抗氧化性強、耐酸堿腐蝕性強、熱穩(wěn)定性能好、熱導率高、硬度僅次于金剛石具有高耐磨性?，F(xiàn)已被加工成碳化硅噴火嘴燒嘴套、橫梁輥棒、冷風管、輻射管、碳化硅耐磨內(nèi)襯等各種耐高溫，耐磨，耐腐蝕性產(chǎn)品。并廣泛應用于電力、鋼鐵、陶瓷、高溫窯爐、礦山、煤炭、石油、化工、機械制造等各個行業(yè)領域，并得到社會各界的廣泛認可。

然而隨著國家高技術產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和需求的增加，碳化硅市場前景愈發(fā)廣闊，相應的應用要求也日趨嚴格。特別是在復雜碳化硅產(chǎn)品的制造方面，對航空航天、軍工、新能源和半導體等前沿技術領域發(fā)展有著重要的戰(zhàn)略意義。然而由于碳化硅陶瓷材料具有缺陷敏感性強、高溫燒結變形大、燒結后難以加工等特點，較難使用有模成型技術實現(xiàn)大尺寸、復雜結構的碳化硅產(chǎn)品制造。相對高端前沿材料的應用普及就相形見絀，嚴重制約了其在高新技術的發(fā)展步伐。

盡管熱等靜壓、擠壓和注射成型已廣泛用于碳化硅產(chǎn)品成型體的制備。而相比于傳統(tǒng)的成型技術，3D打印技術具有智能、無模、精密、高復雜度的制造能力，它能夠完成傳統(tǒng)工藝不可能完成的制造。不過相對于塑料或金屬有固定的熔點，通過加熱融化后就可以進行粘貼。而碳化物陶瓷沒有熔點，如碳化硅會在高溫下氧化成二氧化硅，或者是其他的氣體、激光的作用下直接分解，導致無法直接3D打印，需打印出一個素坯再去燒結。從碳化硅的素壞成型工藝環(huán)節(jié)入手，再結合反應燒結工藝特性，使燒成的碳化硅陶瓷毛坯達到近凈成型，以減少后續(xù)加工量，并保證產(chǎn)品性能滿足使用要求，這將成為復雜結構碳化硅陶瓷制備工藝的主要研究方向。

目前，大多數(shù)3D打印SiC陶瓷方法中打印材料固含量較低、硅含量較高、力學性能較低。如直接墨水書寫（DIW）的墨水中的固相含量太低，會導致陶瓷坯體致密度較低；激光打印在燒結過程中產(chǎn)生的熱應力難以避免產(chǎn)生裂紋，導致最終產(chǎn)品力學性能較差；而粘結劑噴射（BJP）限制了粉末填充密度，導致SiC體積分數(shù)受限；立體光刻（SLA）雖然能夠制備出高強度、高精度、高結構均一性和復雜性的陶瓷坯體，但由于碳化硅的吸光特性，導致其在制備碳化硅部件時仍存在諸多技術瓶頸。因此，在提高碳化硅陶瓷的加工效率、降低制備成本成為亟待解決的問題。

隨著光伏、電子、半導體行業(yè)的崛起，科技的發(fā)展對芯片的需求量日益劇增，在晶圓制造的過程中普遍使用的石英晶圓載具，因其生產(chǎn)工藝和石英材料特性，使用壽命為3-6個月；而碳化硅晶圓載具代替石英，使用壽命可達5年以上，可顯著降低使用成本及維護維修停線造成的產(chǎn)能損失。某半導體領域客戶，利用PEP技術結合反應燒結工藝制造碳化硅晶圓載具，為晶圓載具的靈活結構設計提供了支持，3D打印的一體化制備有效減少制作周期和生產(chǎn)成本。制備的碳化硅晶圓載具具備純度高、高溫強度高、耐熱沖擊、耐腐蝕、耐磨損等優(yōu)勢，在下游客戶生產(chǎn)中具備穩(wěn)定性好、使用壽命長、維護成本低等優(yōu)點。