Den officiella webbplatsen för United States HRL Laboratory rapporterade att forskare i laboratoriet har gjort ett stort genombrott inom området för 3D-utskriftsteknik. De har utvecklat en ny teknik som använder 3D-utskrift för att producera superstarka keramiska material som inte bara kan ha komplexa former, utan också tål höga temperaturer på mer än 1 700 grader Celsius, vilket förväntas spela en roll inom flyg- och mikro- elektromekaniska fält i framtiden.
Keramik har många användbara egenskaper, som hög hållfasthet, hög hårdhet och motståndskraft mot korrosion och slitage, men de har också en "akilleshäl" - de kan inte lätt göras till komplexa former. 3D-utskriftsteknik kan göra att keramik har komplexa former, men den extremt höga smältpunkten för keramik begränsar användningen av denna metod. För närvarande är flera keramiska 3D-utskriftstekniker inte bara ineffektiva, utan även de tryckta produkterna har ofta sprickor. Men nu, tack vare en sofistikerad ljushärdande snabb prototypprocess, har HRL Lab-forskare 3D-utskrivna kompakta, högtemperaturbeständiga keramiska delar med en mängd olika former.
I den nya studien skapade kemiingenjören Zack Ecker och kemisten Chao-yin Zhou en hartsformulering av kisel, kväve och syre som stelnade när de exponerades för en stråle av ultraviolett ljus inuti en 3D-skrivare. Hartset, känt som en keramisk prekursor, kan 3D-printas till delar av olika former och storlekar, och det tryckta materialet omvandlas till en höghållfast, helt tät keramik vid överhettning.
Enligt Tobias Scheidler, en materialforskare vid HRL-labbet, är den nya metoden 100 till 1,000 gånger effektivare än tidigare 3D-keramiska utskriftstekniker och 10 gånger starkare än liknande material.
Forskarna tror att denna superstarka, högtemperaturbeständiga keramik skulle kunna användas vid tillverkning av stora delar i jetmotorer och ultrasupersoniska flygplan, såväl som komplexa komponenter i mikroelektromekaniska system, såsom små sensorer, och många andra områden.