新技術(shù)或能改進(jìn)玻璃的3D打印工藝

2019-12-03 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)

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【中玻網(wǎng)】在所有可以進(jìn)行3D打印的材料中，玻璃仍然是具挑戰(zhàn)性的材料之一。不過(guò)，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）研究中心的科學(xué)家正在努力通過(guò)一種新的且更好的玻璃打印技術(shù)來(lái)改變這種狀況。

　　目前打印玻璃物體已經(jīng)成為可能，常用的方法涉及任一擠出熔融玻璃，或選擇性燒結(jié)（激光加熱）陶瓷粉末，將其轉(zhuǎn)化成玻璃。前者需要高溫，因此需要耐熱設(shè)備，而后者則不能生產(chǎn)特別復(fù)雜的物體。ETH的新技術(shù)旨在改進(jìn)這兩個(gè)缺點(diǎn)。

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　　它包含一種光敏樹(shù)脂，該光敏樹(shù)脂由液態(tài)塑料以及與含硅分子鍵合的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系分子組成，換句話說(shuō)，它們是陶瓷分子。利用稱(chēng)為數(shù)字光處理的現(xiàn)有工藝，該樹(shù)脂被暴露在紫外光的圖案下。無(wú)論光線照射到樹(shù)脂的何處，塑料單體都會(huì)交聯(lián)形成固態(tài)聚合物。該聚合物具有迷宮狀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，迷宮內(nèi)的空間被陶瓷分子填充。

　　隨后將生成的三維物體在600oC的溫度下燒制，燃燒掉聚合物，僅留下陶瓷。在第二次焙燒中，焙燒溫度約為1000oC，陶瓷致密化為透明的多孔玻璃。該物體在轉(zhuǎn)化為玻璃時(shí)確實(shí)會(huì)明顯收縮，這是設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮的一個(gè)因素。

　　研究人員表示，盡管到目前為止創(chuàng)建的物體較小，但是它們的形狀相當(dāng)復(fù)雜。此外，可以通過(guò)改變紫外線強(qiáng)度來(lái)調(diào)整孔徑，或可以通過(guò)將硼酸鹽或磷酸鹽混合到樹(shù)脂中來(lái)改變玻璃的其他特性。

　　瑞士一家主要的玻璃器皿經(jīng)銷(xiāo)商已經(jīng)表達(dá)了對(duì)使用該技術(shù)的興趣，該技術(shù)與德國(guó)卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院正在開(kāi)發(fā)的技術(shù)有些類(lèi)似。

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