中科院：未來(lái)可用新型陶瓷材料做“太空3D打印”

南極熊從中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心獲悉，該中心科研人員近日在瑞士利用歐洲失重飛機(jī)，成功完成了微重力環(huán)境下陶瓷材料立體光刻成形技術(shù)試驗(yàn)，以及微重力環(huán)境下金屬材料鑄造技術(shù)試驗(yàn)，為我國(guó)空間站、深空探索等任務(wù)中實(shí)現(xiàn)“太空制造”拓寬了技術(shù)路線。

本次試驗(yàn)共進(jìn)行了28次微重力、2次月球重力和2次火星重力飛行，搭載的兩套裝置分別對(duì)陶瓷材料和金屬材料進(jìn)行了預(yù)先計(jì)劃的制造任務(wù)，共獲得10件陶瓷樣品和8件金屬樣品。

微重力環(huán)境下粉末材料難以在制造過(guò)程中得到有效控制，國(guó)際上普遍采用絲狀材料作為太空制造的主要材料形態(tài)，但后者的一次成型精度和表面光潔度較低，實(shí)際應(yīng)用潛力受限。

中科院太空制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（依托單位為空間應(yīng)用中心）自主研發(fā)的類(lèi)固態(tài)膏體材料，是一種可在失重環(huán)境中約束精細(xì)粉末的新材料形態(tài)，具有適應(yīng)多種微重力條件的流變特性。使用該材料可有效保證制造過(guò)程中材料形態(tài)的穩(wěn)定，為微重力環(huán)境下粉末材料的高精度成型提供了新技術(shù)途徑，有望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體、光學(xué)部件、微機(jī)電系統(tǒng)等產(chǎn)品在太空探索任務(wù)中的原位快速制造，也為月塵月壤等月球資源的就位利用提供了新技術(shù)途徑。

中科院太空制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是國(guó)際上第一個(gè)以先進(jìn)太空制造技術(shù)為研究主題的實(shí)驗(yàn)室，繼2016年?duì)款^開(kāi)展我國(guó)首次“太空3D打印”技術(shù)實(shí)驗(yàn)后，歷經(jīng)兩年多的研究和準(zhǔn)備，自主研發(fā)了本次任務(wù)所用的納米級(jí)類(lèi)固態(tài)陶瓷膏體材料、3D打印陶瓷耐高溫模具以及兩套試驗(yàn)裝備，為我國(guó)在太空中實(shí)現(xiàn)多種材料的高精度制造奠定了必要技術(shù)基礎(chǔ)。新華社


南極熊注意到，作為國(guó)內(nèi)首家推出陶瓷3D打印機(jī)的廠商，北京十維科技已經(jīng)開(kāi)展了各種行業(yè)應(yīng)用的嘗試，目前在生物醫(yī)療（牙科與骨科）、熔模精密鑄造、高端陶瓷產(chǎn)品定制化等方向，與國(guó)內(nèi)外科研單位和企業(yè)展開(kāi)廣泛合作，探索各種領(lǐng)域的應(yīng)用。