Новый метод 3-D печати для керамики

01.01.2016, 07:05 Наука

Исследователи разработали способ создания керамики с использованием 3D печати, создав прочный материал с небольшим риском образования трещин. Разработка может использоваться в изготовлении сложных, изогнутых и пористых форм.

Керамические материалы имеют много привлекательных качеств, в том числе высокую стабильность при температуре, сопротивление окружающей среде и высокую прочность. Но в отличие от полимеров и некоторых металлов, керамические частицы не слипаются при нагревании. Таким образом, технологии 3D печати, которые были разработаны для керамики, имеют медленные темпы производства и требуют добавок, повышающие склонность материала к растрескиванию.

Группа во главе с Zak Eckel смогла улучшить эти процессы с помощью полимеров на основе кремния и кислорода. После того, как полимер печатается, происходит нагрев до высокой температуры, которые сжигает атомы кислорода, образуя прочный карбид кремния с высокой плотностью. Используя электронную микроскопию для анализа конечного продукта, инженеры не обнаружили пористости или поверхностных трещин в изделии.

Дальнейшие испытания показали, что керамический материал способен выдерживать температуру 1400⁰ Цельсия, без образования трещин и усадки. Eckel отмечает, что новая методика позволит сделать керамический производственный процесс более эффективным, и применить его в многочисленных высокотемпературных приложениях, например, в гиперзвуковых летательных аппаратах и реактивных двигателях.