近日,西北工业大学黄维院士团队李鹏教授、王腾蛟副教授等在国际权威期刊Advanced Materials上发表了一篇题为“The Significance and Usage Strategies of Macromolecules in 3D Printed Ceramic Composites”的综述性文章。该文章深刻剖析了聚合物在3D打印陶瓷复合材料领域中的核心作用,全面回顾并总结了相关的3D打印技术与工艺、聚合物应用策略以及该类复合材料在多领域内的实际应用现状。黄维院士、李鹏教授及王腾蛟副教授共同担任本文的通讯作者,博士研究生王安为第一作者。
图1 3D打印陶瓷复合材料中聚合物的作用机制示意图
该综述文章着重阐述了以下几个关键要点:
一、3D打印先进陶瓷基复合材料成为前沿研究焦点:近年来,高性能陶瓷复合材料因其广泛的应用前景,在柔性电子、航空航天、生物医疗、汽车工业及建筑等多个领域不断拓展其应用场景。如何高效、精确地制造具有复杂结构的功能陶瓷复合材料产品,已成为当前研究的热门方向。
二、阐述了高分子在3D打印陶瓷复合材料中的关键作用及应用方法:高分子(聚合物)凭借其卓越的可加工性能,在3D打印技术中占据了举足轻重的地位。然而,目前关于其重要性及应用策略的理解尚不全面。因此,本文基于聚合物的视角,深入探讨了聚合物作为粘合剂、模板、预陶瓷聚合物、基质以及增强剂等方面的关键作用,为相关领域的研究提供了全新的视角和思路。
三、系统总结了3D打印陶瓷复合材料在柔性电子领域的应用:文章从聚合物与陶瓷的功能性搭配设计出发,详细总结了该类材料在生物医用、柔性电子、航空航天及建筑等领域所展现出的重要功能与创新价值。其中,本文对3D打印陶瓷复合材料在柔性电子领域的应用进行了前瞻性的总结和分析,并强调了柔性电子作为新兴领域的巨大发展潜力。
最后,文章对3D打印陶瓷复合材料领域中聚合物的发展趋势进行了展望,并指出开拓更多种类的陶瓷前驱体、研发更智能化的4D打印聚合物以及探索成本更低的聚合物辅助打印工艺,将是该领域未来发展的关键方向。总之,合理应用聚合物材料,必将为3D打印陶瓷复合材料领域带来新的突破与长远发展。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202413078。
(文字:王安 审核:王学文)