2026年1月，苏丹科技大学机械工程系研究团队在陶瓷增材制造领域发表重要综述研究，系统梳理了3D打印技术在陶瓷材料成型中的创新应用。该研究全面解析了从液态/浆料到粉末、块体固体的全类别陶瓷3D打印技术体系，为高端装备制造提供了全新的材料解决方案。

核心技术创新

1. 全谱系陶瓷3D打印技术分类体系研究首次系统构建了陶瓷增材制造技术的完整技术谱系，涵盖三大材料形态类别：

液态/浆料基技术：光固化成型(SLA/DLP)、直写成型(DIW/Robocasting)、喷墨打印(IJP)、双光子聚合(TPP)，适用于精密复杂结构制造

粉末基技术：选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔化(SLM)、粘结剂喷射(BJ)，适用于高性能结构陶瓷

块体固体基技术：熔融沉积成型(FDM/FDC)、分层实体制造(LOM)，适用于大尺寸构件快速成型

2. 多材料协同与功能梯度制造研究重点阐述了数字光处理(DLP)和直写成型(DIW)技术在制造功能梯度陶瓷、多材料复合结构方面的独特优势。通过精确控制材料组分和空间分布，可实现结构-功能一体化设计，满足航空航天、生物医疗等领域对材料性能的苛刻要求。

3. 高性能陶瓷精密制造解决方案针对氧化铝、氧化锆、碳化硅等高性能工程陶瓷，研究详细分析了不同3D打印技术的工艺参数优化策略。特别是针对陶瓷材料高熔点(如Al₂O₃达2045°C)、脆性大、缺陷敏感等难点，提出了包括准等静压(QIP)、热等静压(HIP)等后处理致密化方案，使烧结密度可达理论密度的94%以上。

应用前景展望

航空航天领域的结构革命陶瓷增材制造技术可生产传统方法无法实现的复杂内腔结构、点阵结构和随形冷却流道，显著减轻航空发动机热端部件、航天器防热瓦等关键构件重量，提升推重比和热效率。NASA已采用类似技术制造整体式再生冷却液体火箭推力室，减重超40%。

生物医疗的精准定制通过3D打印制备的多孔生物陶瓷支架，可精确调控孔隙率和孔径尺寸，匹配骨组织工程需求。羟基磷灰石(HA)等生物活性陶瓷的定制化制造，为个性化植入物和药物缓释载体开辟了新途径。

能源电子的功能创新固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质、氧传感器等能源电子器件对陶瓷材料的离子导电性和结构精度要求极高。增材制造技术可实现复杂三维电极结构，提升电化学反应效率，推动清洁能源技术革新。

智能制造的范式转变随着材料配方优化与专用设备研发的协同推进，陶瓷3D打印正从原型制造向批量生产转型。该技术可实现无模具化、短流程制造，将复杂陶瓷构件的研发周期缩短50%以上，为高端装备制造的敏捷响应和定制化生产提供关键技术支撑。

挑战与未来方向尽管前景广阔，陶瓷增材制造仍面临高致密化、缺陷控制、大尺寸构件精度保持等挑战。研究团队指出，未来发展方向包括：开发多材料/多尺度打印技术、建立工艺-组织-性能定量关系、完善陶瓷材料回收再利用体系，最终实现高性能陶瓷构件的"设计即制造"。

来源：苏丹科技大学(Sudan University of Science and Technology)机械工程学院；题目：Additive Manufacturing of Ceramic Components: A Review of 3D Printing Technologies for Industrial Applications(《陶瓷构件增材制造：面向工业应用的3D打印技术综述》)；发表于：Saudi Journal of Engineering and Technology(《沙特工程与技术期刊》，ISSN: 2415-6278 (Print), 2415-626X (Online))（2026年1月14日）。