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?遼寧大學(xué)物理學(xué)院、松山湖材料實驗室、東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院團隊合作，采用粉末擠出打印（PEP）增材制造技術(shù)結(jié)合一步燒結(jié)法，成功制備出含原位合成Y?Al?O?（YAM）的高密度（97%）SiC陶瓷，且無需任何后處理。相關(guān)成果以“A novel approach to prepare high density

?氮化硅在極端工況下的不可替代性在航空發(fā)動機燃燒室、核能裝置熱防護等極端工況中，材料需耐受1200℃以上高溫、強腐蝕介質(zhì)與交變載荷的協(xié)同作用。氮化硅陶瓷憑借其高溫力學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異抗氧化性及低膨脹系數(shù)，成為金屬材料無法替代的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料。然而，傳統(tǒng)等靜壓成型與機加工難以實現(xiàn)復(fù)雜內(nèi)腔、晶格等異形結(jié)構(gòu)的高效

?▲AMF2025年2期封面 研究背景及目的梯度功能材料（FGM），特別是具有連續(xù)成分梯度的復(fù)合材料，可實現(xiàn)單一部件內(nèi)性能的空間調(diào)控，在航空航天、生物醫(yī)療等領(lǐng)域需求迫切，但傳統(tǒng)制造工藝難以制備。基于螺桿的材料擠出3D打印技術(shù)（S-MEX）為連續(xù)梯度復(fù)合材料的制備提供了新途徑。然而，材料組分變化引發(fā)的熔

?鎢基合金在航空航天噴嘴的應(yīng)用現(xiàn)狀航空航天領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅芤髽O為嚴(yán)苛，而鎢基合金憑借自身諸多優(yōu)異特性，在航空航天噴嘴制造中占據(jù)重要地位。在液體火箭發(fā)動機燃燒室出口，喉襯和噴嘴需承受超高溫、高壓及高速燃氣沖刷。例如，鎢滲銅（W-Cu）復(fù)合材料喉襯應(yīng)用于長征系列火箭發(fā)動機，利用鎢的耐高溫性與銅的高導(dǎo)熱性，

?在航空航天、高超音速飛行器等領(lǐng)域，鼻錐作為直面極端氣動加熱與沖擊的關(guān)鍵部件，其材料與制造工藝直接決定了飛行器的性能邊界。傳統(tǒng)氮化硅（Si?N?）陶瓷鼻錐制造依賴復(fù)雜模具與機械加工，難以滿足日益復(fù)雜的異形結(jié)構(gòu)需求。粉末擠出打印（Powder Extrusion Printing, PEP）技術(shù)的興起，

?間接金屬3D打印技術(shù)是一種有別于直接激光熔融金屬的增材工藝路線。其核心特征就是將金屬成型與致密化分離：在成型階段使用含有高比例金屬粉末的喂料，通過3D打印技術(shù)制造出具有目標(biāo)幾何形狀的生坯。然后再對生坯進行關(guān)鍵的熱處理（脫脂+燒結(jié)），去除粘結(jié)劑并使金屬顆粒熔融致密化，最終獲得接近全密度的金屬零件。具有

?憑借高強度、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，氮化硅已成為替代金屬葉輪的理想材料。升華三維利用其創(chuàng)新的顆粒擠出增材制造（PEP）技術(shù)，為氮化硅陶瓷輕量一體化葉輪提供了一種更具成本效益的成型方案。該方案能夠滿足高溫、腐蝕、高速等嚴(yán)苛工況的性能需求，同時顯著縮短制造周期并降低生產(chǎn)成本，有力支持航空航天、能源等領(lǐng)

?在全球制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，金屬間接增材制造技術(shù)正以破局者姿態(tài)重構(gòu)工業(yè)制造邏輯。這項融合數(shù)字化設(shè)計、材料科學(xué)與傳統(tǒng)加工工藝的創(chuàng)新技術(shù)，突破了常見增材制造的直接成型模式，通過以"增材成型-性能強化-精密加工"的復(fù)合工藝鏈，為高端裝備制造打開了更廣闊的想象空間。作為深耕間接增

?打印頭是材料擠出3D打印系統(tǒng)的基石，現(xiàn)在能夠處理幾乎任何材料。近日，約翰霍普金斯大學(xué)研究團隊全面探討了噴頭技術(shù)在材料擠出3D打印系統(tǒng)中的核心作用及其最新進展。系統(tǒng)地總結(jié)了噴頭技術(shù)如何通過多功能設(shè)計突破傳統(tǒng)制造限制，為復(fù)雜材料組合和高精度結(jié)構(gòu)提供了全新解決方案。此外，本文還確定了開放的挑戰(zhàn)，并對多材料

?在航天航空領(lǐng)域，氮化硅（Si3N4）與碳化硅（SiC）憑借其獨特性能成為高性能陶瓷材料的“雙子星”。氮化硅以輕量化、耐高溫和抗沖擊性見長，碳化硅則以高導(dǎo)熱性和抗輻射性能著稱。隨著升華三維粉末擠出3D打印技術(shù)（PEP技術(shù)）的突破，這兩種材料的應(yīng)用邊界正被不斷拓寬，為航天器性能提升和成本優(yōu)化帶來新機遇。

?升華三維粉末擠出3D打印技術(shù)在科研領(lǐng)域應(yīng)用成果速覽 升華三維粉末擠出打印技術(shù)（Powder Extrusion Printing,PEP）是融合了3D打印與粉末冶金工藝的間接增材制造技術(shù)。其核心流程包括：將金屬/陶瓷粉末與高分子粘結(jié)劑混合制成顆粒喂料，再通過具備螺桿擠出系統(tǒng)的增材設(shè)備逐層打印成型，最

?工業(yè)級3D打印正處于從 "樣品試制" 到 "批量生產(chǎn)" 的進階階段。據(jù)《Wohlers Report 2025》報告數(shù)據(jù)顯示，2024年全球3D打印行業(yè)總收入達 219 億美元（約1588億人民幣），中國是全球增長最快的市場之一，2024年市場規(guī)模約500億人

?燒結(jié)治具及其作用燒結(jié)治具是粉末冶金工藝燒結(jié)過程中不可或缺的輔助工具，主要用于支撐和固定工件，以確保在高溫?zé)Y(jié)過程中工件能夠均勻燒結(jié)，保持所需的形狀和尺寸精度。燒結(jié)治具結(jié)構(gòu)主要包括治具主體，及用于支撐待燒結(jié)產(chǎn)品的支持部。燒結(jié)治具通常由耐高溫、熱穩(wěn)定性好的材料制成，如陶瓷、金屬或石墨等。燒結(jié)治具在燒結(jié)過

?核工業(yè)領(lǐng)域需要使用鎢、鉬等難熔金屬制造部件以適應(yīng)其極端環(huán)境。升華三維PEP技術(shù)能夠很好彌補傳統(tǒng)工藝制造難熔金屬的不足，可解決難熔金屬快速開發(fā)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造等難題。能夠使得多孔過濾組件實現(xiàn)快速一體化成形，大大優(yōu)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和使用效率。PEP工藝在核工業(yè)領(lǐng)域已實現(xiàn)商業(yè)化，能大幅降低核反應(yīng)裝置的應(yīng)用開發(fā)和

?傳統(tǒng)粉末注射成形工藝概述及特點粉末注射成形（Powder Injection Molding, PIM）是一種將傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)與現(xiàn)代塑料注射成形工藝相結(jié)合的零部件成形技術(shù)。該技術(shù)是將粉末與粘結(jié)劑混合后注射到模具中形成零件的凈成形工藝，可最大限度地減少機加工量和節(jié)省原材料，解決了復(fù)雜形狀制品成形難的

?鎢等難熔金屬，可以抵抗高溫壓力而保持其強度和形狀，是火箭、高超音速和噴氣推進應(yīng)用的理想選擇。升華三維PEP技術(shù)能夠很好彌補其他工藝制造難熔金屬的不足，可解決難熔金屬快速開發(fā)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造等難題，提供適用于極端溫度應(yīng)用的高質(zhì)量增材制造解決方案。模型評估該產(chǎn)品作為航天推進應(yīng)用中的測試組件，采用升華三維U

?傳統(tǒng)工藝限制了難熔金屬的應(yīng)用發(fā)展難熔金屬通常指鎢、錸、鉭、鉬、鈮、銥、釩等，這類金屬具有熔點高、硬度大、抗蝕性強、導(dǎo)電性好等優(yōu)異性能，被應(yīng)用于航空航天、國防工業(yè)、核工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域。難熔金屬由于熔點高、高溫強度大的特點，非常難以通過傳統(tǒng)制造方法進行加工。長期以來一直僅限于工件形狀相對簡單、材料去除量

?粉末擠出3D打印的技術(shù)特點隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，正在引發(fā)著傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。而3D打印技術(shù)所使用的材料也在不斷增加，但與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，其在材料選擇上仍然有限。利用已經(jīng)廣泛普及的傳統(tǒng)制造工藝材料體系，實現(xiàn)與3D打印技術(shù)的緊密融合，將是增材制造得以加速應(yīng)用的重點發(fā)展方向。▲升華三維PEP工

?輕量一體化，成碳化硅主要應(yīng)用方向碳化硅（SiC）陶瓷憑借其比剛度大、熱導(dǎo)率高、熱變形系數(shù)小以及穩(wěn)定性好等綜合品質(zhì)，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)等高端制造的電子設(shè)備、散熱解決方案以及光學(xué)系統(tǒng)等領(lǐng)域。▲輕量化設(shè)計的碳化硅反射鏡（來源：升華三維）輕量化的實現(xiàn)途徑主要有三大方面：一是材料的優(yōu)化設(shè)計和應(yīng)用；二

?功能梯度材料應(yīng)用前景廣泛功能梯度材料（FGM）具有空間漸變的組分、孔隙或微結(jié)構(gòu)等特點，是一種先進的非均質(zhì)復(fù)合工程材料。與常規(guī)的復(fù)合材料相比，功能梯度材料宏觀上性能在同一方向上呈連續(xù)梯度變化。這使其具有良好的絕緣性能、輕量化、耐腐蝕性能優(yōu)異、易加工成形等優(yōu)點，因此在航空航天、建筑工程、交通工程、生物醫(yī)

?基于增材制造的研究目前在增材制造領(lǐng)域針對動態(tài)沖擊應(yīng)用的三個主要研究方向包括：（i）理解和優(yōu)化增材制造零件的加工-微觀結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系 (ii) 開發(fā)多材料組件；(iii) 幾何優(yōu)化設(shè)計以增強動態(tài)沖擊應(yīng)用性能的前景。其中，Ti6Al4V 合金是輕型裝甲的主要候選材料，也是研究最多的增材制造材料之一。增材

?隨著制造業(yè)的快速發(fā)展和不斷升級，航天航空、汽車等領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的輕量化需求不斷增加，同時也產(chǎn)品的性能、異形結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。在這些領(lǐng)域的大型產(chǎn)品制造過程中，最終部件或子組件的裝配是一個不容忽視的重要環(huán)節(jié)。就飛機而言，在零件組裝中一個零件的裝配錯誤就會導(dǎo)致不良風(fēng)險，甚至帶來滅頂之災(zāi)。而利用傳統(tǒng)制造技術(shù)

?隨著工業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的加工工藝已無法滿足現(xiàn)代工業(yè)部件的加工需求，許多異形復(fù)雜結(jié)構(gòu)利用傳統(tǒng)加工很難加工或根本不能加工。因此，3D打印技術(shù)應(yīng)運而生。傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)，往往是先開模具，然后再做手板，而運用3D打印技術(shù)，無需開模，突破了傳統(tǒng)的設(shè)計極限,同時可以節(jié)省制造時間，降低費用，更好地控制運

?隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，3D打印技術(shù)與陶瓷相結(jié)合的應(yīng)用越來越廣泛。目前，陶瓷3D打印制備的材料有氧化鋁、氧化鋯、磷酸鈣、碳化硅、氮化硅、羥基磷灰石等。下面將詳細給大家介紹升華三維陶瓷3D打印材料——氧化鋯顆粒料UPGM-ZRO2。氧化鋯作為一種金屬氧化物，具有熔沸點高、熱膨脹系數(shù)大、抗腐蝕性強、化學(xué)

?在當(dāng)今社會，不斷發(fā)展的3D打印技術(shù)正逐步與科研教育、工業(yè)制造、航空航天、生物醫(yī)療、軍事國防等各行業(yè)領(lǐng)域緊密融合，越來越能滿足人們對生產(chǎn)生活的需求。3D打印技術(shù)的快速進步則離不開3D打印材料的研發(fā)發(fā)展。升華三維不僅擁有工藝成熟的3D打印設(shè)備，還有豐富的3D打印材料體系。下面將詳細給大家介紹升華三維3D

?3D科學(xué)谷《3D打印與中高等教育及科研白皮書》封面當(dāng)前，3D打印技術(shù)已成為《中國制造2025》、工業(yè)5.0未來智能制造的一項關(guān)鍵技術(shù)，在增材制造產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用范圍不斷擴展。3D科學(xué)谷發(fā)布的《3D打印與中高等教育及科研白皮書》聚焦我國增材制造人才培養(yǎng)體系中的中高等職業(yè)教育、普通高等教育以及科研院所的調(diào)研分