维度网讯，英国伯明翰大学（University of Birmingham）的研究人员开发出一种3D打印方法，可制造几何形状复杂的连续碳纤维增强陶瓷基复合材料，这类材料传统制造工艺难度大且成本高。

该研究由该校冶金与材料学院（School of Metallurgy and Materials）的Daorong Ye和Jon Binner完成，论文发表于《npj先进制造》（npj Advanced Manufacturing）。研究重点为连续碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（Cf-SiC CMCs），这类材料能承受高腐蚀性环境和极端温度，适用于航空航天、核能和汽车领域。但传统制造路线存在成本高、纤维铺设灵活性有限、易产生制造和加工缺陷从而限制几何自由度等问题。

伯明翰大学的方法在打印过程中将连续碳纤维与SiC基体沉积同时嵌入。打印完成后的生坯经脱脂处理，再烧结成成品CMCs。该方法还允许在单个零件内实现可变纤维增强结构，这是传统制造路线难以做到的。

对于增材制造行业而言，该技术的意义在于3D打印实现了传统方法无法实现的目标：近净成形制造几何形状复杂的CMC零件，并能逐层定制纤维取向。这种对定向力学性能的控制程度，对需要在严苛热载荷和结构载荷下运行的部件具有直接意义。

基于SiC的CMCs已在航空航天和核能领域得到应用，因其在极端条件下能保持机械完整性。通过打印路线生产连续纤维增强复合材料，而非增材方法常见的短纤维或颗粒增强形式，为工程师扩展这类材料的设计和生产选择迈出了实质性的一步。

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