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水凝胶3D打印新突破!“以柔制刚”实现复杂结构陶瓷

科普中国  · 公众号  · 科学  · 2024-08-27 10:30
    

主要观点总结

本文主要介绍了柔性水凝胶陶瓷前驱体的研究,解决了陶瓷制造复杂形状的难题。通过结合水凝胶的柔性,经过相变实现陶瓷硬度,制造出一种超低收缩的陶瓷。同时,结合3D打印技术,制造出结构更复杂的陶瓷产品或器件,适用于更多应用场景。这一研究成功结合了“柔”与“刚”,为材料科学家提供了一种全新的思考方式。

关键观点总结

关键观点1: 柔性水凝胶陶瓷前驱体的研究解决了陶瓷制造复杂形状的难题。

科学家们通过结合水凝胶的柔性,实现了陶瓷材料的变形和成型。

关键观点2: 研究团队成功制造出一种超低收缩的陶瓷。

这种材料结合了水凝胶和陶瓷的特性,具有优异的柔韧性和硬度。

关键观点3: 结合3D打印技术,可以制造出结构更复杂的陶瓷产品或器件。

这一技术突破了传统硬质或脆性陶瓷前驱体制造复杂陶瓷结构的局限,具有许多优势,如设计更自由、材料性能和结构得到优化、应用领域得到创新拓展等。

关键观点4: 柔性陶瓷前驱体的应用前景广阔。

可以在生物医学、电子器件、航空航天等领域发挥重要作用。


文章预览

粘土和水后柔软可塑,可捏制、雕刻、塑形,再经过特殊的干燥和烧制工艺,从可塑状态最终变成坚硬、耐用的陶器或雕塑品,最后通过一种特殊的“烘焙”工艺,就能变成坚硬的陶瓷了。 柔性水凝胶陶瓷前驱体 就是这样一种“神奇泥土”,有了它,我们就 能 解决陶瓷制造复杂形状的难题 。 那么,我们如何制造这种“神奇泥土”,又能用什么方式将它“烘干”呢? 陶瓷变“柔软”,就能“高大上” 我们知道,陶瓷材料具有优异的高温稳定性、耐腐蚀性、抗磨损性和良好的电绝缘性,这种优异的物理和化学性能使陶瓷成为制造许多日用品的材料。 其实,除了做成家用的锅碗瓢盆之外,优点多多的陶瓷完全可以在更多领域发挥作用,但太硬、太脆的特性限制了传统的陶瓷材料(树脂基陶瓷前驱体)在更多“高大上”场景中的应用。 首先,传统陶 ………………………………

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