陶瓷材料因其優(yōu)異的耐高溫性、耐腐蝕性以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在機械工程、化學(xué)工業(yè)、電子通訊以及生物醫(yī)療等多個領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的陶瓷加工方法，如注射成型、干壓成型、凝膠注射成型等，對模具的依賴度較高，難以滿足集成化、復(fù)雜化和精密化陶瓷制品快速制造的需求。與傳統(tǒng)的陶瓷加工技術(shù)相比，陶瓷增材制造技術(shù)打破了傳統(tǒng)陶瓷加工過度依賴模具的局限，無需模具即可快速生產(chǎn)出個性化的陶瓷產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)設(shè)計自由度高，并被認(rèn)為是構(gòu)成工業(yè)4.0的眾多創(chuàng)新性技術(shù)之一。

以創(chuàng)為序，開拓?zé)o人之境

根據(jù)Global Market Insights 2024年8月發(fā)布的市場研究報告，2023年陶瓷3D打印市場價值為6170萬美元，預(yù)計到2032年將達到3.65億美元，年復(fù)合增長率為11.5%，這一數(shù)據(jù)表明，陶瓷3D打印市場雖然目前仍屬于一個利基市場，但其增長潛力巨大，未來發(fā)展前景廣闊。

如今，在以高水平創(chuàng)新為驅(qū)動力，加速培育新型生產(chǎn)力的戰(zhàn)略背景下，摩方精密公司積極響應(yīng)國家號召，不斷深化科技創(chuàng)新，致力于新材料的研發(fā)與應(yīng)用邊界的拓展，加快增材制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化步伐，為我國制造業(yè)的升級提供了強有力的技術(shù)支撐。

近年來，摩方精密在材料科學(xué)領(lǐng)域取得了顯著成就，連續(xù)推出了包括氧化鋁、氧化鋯以及聚合物SiOC陶瓷前驅(qū)體等多種自主研發(fā)的新型陶瓷材料。這些材料不僅豐富了市場選擇，提升了產(chǎn)品的性能指標(biāo)，而且在航空航天、生物醫(yī)療、電子通信等高精尖領(lǐng)域展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用前景。

超高打印精度、優(yōu)秀的比強度、高陶瓷產(chǎn)率以及復(fù)雜高精度零部件的可加工性能，加之摩方精密微納3D打印技術(shù)所具有的均勻性高、內(nèi)應(yīng)力低、精度高的陶瓷生坯件制備能力，共同極大地推動了陶瓷材料在工程領(lǐng)域和惡劣環(huán)境中的廣泛應(yīng)用。

以精為首，打通微納之差

5G毫米波通訊技術(shù)的到來促使基站濾波器朝著小型化、輕量化、形狀復(fù)雜化和低介電損耗化方向發(fā)展。為了兼顧濾波器尺寸和形狀設(shè)計的需要，具有適中介電常數(shù)、超低介電損耗和近零諧振頻率溫度系數(shù)的微波介質(zhì)陶瓷已經(jīng)成為毫米波通訊的選擇。

中南大學(xué)劉紹軍課題組和河北工業(yè)大學(xué)胡寧團隊的程立金老師通過摩方精密面投影微立體光刻(PμSL)技術(shù)(microArch® S240，精度：10 μm)成功制備了高性能高精度的Mg2TiO4微波陶瓷，并澄清了加工參數(shù)（激光功率、曝光時間和鋪層厚度）對加工精度和介電性能的影響，最終制備出品質(zhì)因子為142,000GHz的Mg2TiO4微波陶瓷。

PμSL 3D打印技術(shù)能夠定制化地打印出任意結(jié)構(gòu)且具有優(yōu)異介電性能的Mg2TiO4陶瓷。該技術(shù)能夠打印出圓柱和方柱陣列，以及濾波器基底結(jié)構(gòu)（其中圓柱的最小直徑為440 μm，層厚為40 μm）。打印出的陶瓷的品質(zhì)因素Q·f最大可達1.5×105 GHz（接近傳統(tǒng)干壓法成型的陶瓷值），介電常數(shù)εr最大為14.3。

在功能陶瓷的3D打印制備領(lǐng)域，該新型制備方法取得了重大突破，有效解決了多項技術(shù)難題。傳統(tǒng)3D打印功能陶瓷在成形過程中往往存在樣品精度不足、密度偏低以及介電性能不及傳統(tǒng)成形方法等缺陷，而該制備方法通過技術(shù)創(chuàng)新，成功克服了這些瓶頸問題。

這一進展為小型化、高性能濾波器的制造提供了強有力的技術(shù)支持，對于滿足5G/6G通信領(lǐng)域?qū)Ω咝阅転V波器的需求具有重要意義。

以生為名，勾勒重塑之光

來自上海交通大學(xué)的研究團隊，采用摩方精密microArch®S240（精度：10 μm）高精度3D打印設(shè)備，成功制備了生物活性玻璃支架。

該支架通過特殊工藝，有助于氧化石墨烯（GO）穩(wěn)定且均勻地固定在其表面。在此基礎(chǔ)上，研究團隊在支架上接種并培養(yǎng)了骨髓干細(xì)胞、靜脈細(xì)胞和細(xì)胞因子，隨后將其移植入小鼠體內(nèi)。實驗結(jié)果顯示，該支架能有效促進毛細(xì)血管和骨組織的生成，其中BG/0.5%GO支架在促進骨再生方面的效果優(yōu)于純生物活性玻璃（BG）支架。

此項研究成功實現(xiàn)了骨組織的再生，為臨床骨缺損治療提供了新的思路和方法。基于其優(yōu)異的性能表現(xiàn)，該支架有望在未來的臨床實踐中用于治療骨缺損，為患者帶來更為有效的治療方案。

此外，摩方精密在齒科修復(fù)領(lǐng)域的一項突破性終端應(yīng)用成果為“極薄強韌牙齒貼面"，該貼面是厚度可達40 μm，這一技術(shù)進步標(biāo)志著義齒修復(fù)技術(shù)從傳統(tǒng)的“有創(chuàng)"治療向“無創(chuàng)"治療的重大轉(zhuǎn)變，極大地提升了齒科修復(fù)治療的技術(shù)水平和服務(wù)質(zhì)量。

值得一提的是，摩方精密的這一創(chuàng)新成果已獲得國家重點研發(fā)計劃重點專項項目的立項支持，項目名為“極薄強韌陶瓷義齒微立體光固化增材制造技術(shù)與裝備"。通過此項目的實施，摩方精密將進一步推動我國口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，加強臨床研究與實踐的結(jié)合，為齒科修復(fù)領(lǐng)域提供更為先進、高效、精準(zhǔn)的解決方案，從而不斷提升我國口腔醫(yī)療服務(wù)的整體水平，為人民群眾的口腔健康貢獻力量。

在當(dāng)前先進陶瓷制造領(lǐng)域，增材制造技術(shù)已成為潛力的關(guān)鍵發(fā)展方向之一，以其特別的精細(xì)成型能力為陶瓷零部件的生產(chǎn)帶來了革命性的新機遇。該技術(shù)不僅提高了產(chǎn)品的精度和復(fù)雜性，同時也優(yōu)化了材料的使用效率。展望未來，伴隨技術(shù)的深入研發(fā)和成本的逐步降低，陶瓷增材制造技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域預(yù)期將顯著拓寬，這將極大地促進市場潛力的釋放和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴展。

在此背景下，摩方精密將持續(xù)致力于推動材料科學(xué)的邊界擴展和技術(shù)創(chuàng)新，為機械工程、通訊工程、航空航天、生物醫(yī)療領(lǐng)域全新的設(shè)計自由度和性能提升，以實現(xiàn)更高效、更精細(xì)、更具成本效益的陶瓷零部件制造。