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行业领域

新材料技术

需求背景

陶瓷材料作为一种重要的工程材料，具有硬度高、强度大、化学稳定性和耐高温性能好等优点，在电子信息、航空航天、新能源、生物医疗、石油化工等高新技术领域都有着广泛的应用^[1,2]。然而，陶瓷材料质地坚硬、脆性大，传统制造技术很难成形结构复杂的陶瓷器件。3D打印增材制造技术是一种材料的逐层添加制造技术，借助计算机辅助设计，可以实现异常复杂结构工程器件及工业产品的快速成形制造，已经成为现代智能制造技术研究的重点和热点技术之一^[3,4]。3D打印将增材制造技术应用在陶瓷材料领域，能极大地简化复杂结构陶瓷器件的制造过程，降低制造成本和缩短生产周期，甚至能实现传统制造技术不能成形的陶瓷器件的制备^[5]。虽然经过近30年的快速发展，3D打印增材制造技术已经在高分子材料领域和金属材料领域得到了广泛应用，但是在陶瓷材料领域的应用和研究都还较少。这是由于陶瓷材料热稳定性大，熔点高，不能像高分子材料和金属材料那样实现低温熔融和选区烧结，其增材制造工艺路线复杂，研究和应用难度较高。

需解决的主要技术难题

目前，立体光固化技术(Stereo Lithography Apparatus, SLA)和数字光处理技术（Digital light processing，DLP）通过打印陶瓷浆料，在模型复杂性和精度方面具有明显优势，是陶瓷3D打印增材制造技术的主要研究方向^[6-9]。陶瓷浆料主要由陶瓷粉体和光敏固化树脂混合而成，光敏树脂在光源作用下发生交链反应，并固化陶瓷粉体从而实现成形过程。SLA采用光源束斑点扫描陶瓷浆料表面的方式固化成形部件截面，DLP采用面光源投影到陶瓷浆料表面的方式固化成形部件截面。与SLA的点状投射不同，DLP打印机可投射并聚合一整层，使得其打印的速度相较于SLA要快得多，有效解决了3D打印成形慢的技术瓶颈。

期望实现的主要技术目标

a) 建立ZrO₂陶瓷前躯体与复合型光敏固化树脂功能基团的交互遗传作用关系。

b) 阐明复合型光敏树脂在光固化过程中交链反应的动力学机制。

需求解析

解析单位：重庆市永川区 解析时间：2022-10-24

朱江

重庆理工大学

教授

综合评价

该项目需求足够清晰

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处理进度