据澳大利亚每日航天网站综合美国航天网2016年1月4日报道，美国加州大学休斯研究实验室（HRL）研发了一种使用3D打印工艺制造陶瓷的方法，可产生高强度、不容易碎裂的材料，这种材料可制成复杂、弯曲和多孔的形状。相关论文已在2016年1月1日的《科学》杂志上发表。

　　陶瓷材料具有许多吸引人的特质，包括高温稳定性、环保性、高强度。但不同于聚合物和一些金属，陶瓷颗粒在加热时不会熔合在一起。因此，为陶瓷材料研发的3D打印技术非常少，打印速度很慢并会涉及添加剂，增加了材料的易碎性。

　　研究人员扎克•埃克尔及其同事改进了这些工艺，其方法采用了硅基和氧基聚合物，可在聚合时捕获紫外光，紫外线固化过程不再需要添加剂。一旦打印出聚合物，该部件则被加热到高温，烧掉氧原子，从而形成高密度和高强度的碳化硅产品。

　　据美国航天网报道，HRL实验室研究人员使用3D打印机制造了定制陶瓷部件，还克服了陶瓷物体易碎裂的致命弱点。该研究成果可用于建造新型陶瓷机身或陶瓷发动机飞机，甚至是高超声速飞机。

　　托比亚斯•舍德勒等人发明了一种树脂配方，能通过3D打印制成几乎任何形状和大小的部件。随后，这种打印树脂可被烧掉，使所用材料成为强度高、完全致密的陶瓷。这种陶瓷可以承受超过1700摄氏度的超高温，其强度比类似材料提高10倍。舍德勒表示，陶瓷比塑料或金属更难以处理,因为它们不容易被铸造或加工。但研究团队已发现如何使陶瓷表现得像塑料。舍德勒称，陶瓷前体树脂可像聚合物一样进行打印，随后燃烧聚合物，使其变成陶瓷。该过程会有一些收缩，但是这种收缩非常均匀因而能够预测。使用电子显微镜分析最终产品，研究人员没有检测到任何或表面裂纹。进一步的测试表明，这种陶瓷材料可以承受1400摄氏度的高温，而且不会碎裂或收缩。

　　论文作者指出，这些研究成果也创造了一种更高效的陶瓷生产工艺，对于大量高温应用来说具有重要意义，如在高超声速飞行器和喷气发动机。

　　根据美国陶瓷协会执行理事查理•斯帕尔，使用电力加热气体并生成离子的新型离子推进器就使用了一种叫做氧化铝的陶瓷。美国国防部研究部门一直在资助各种项目，以开发新方法，为航空航天和军事应用建造更轻量、更高强度和更高耐热性的材料。

　　DARPA国防科技办公室主管斯蒂芬妮•汤普金斯表示，《科学》杂志论文提出的方法有助于根据需要设计通常无法同时存在的材料属性，如强度和低密度或低重量，并将这些材料制成复杂形状。根据DARPA官员，开发定制3D打印陶瓷部件的制造方法，还会对燃气动力装置或其他类型的燃气发动机产生影响。（冯云皓）