硅行业材料技术革新:硅微粉有望成为3D打印的原材料

安米微纳编辑部发布于2017-04-25 14:43:14

来自:安米微纳团队

3D打印原料发展

3D打印的原材料,从之前的有机材料(塑料树脂类)、金属材料(合金类)已经发展到现在的无机材料(硅微粉类等无机粉体),这对材料界来说一个颠覆性的突破。

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塑料3D打印原料

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金属/合金3D打印

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未来3D打印原材料:无机非金属粉体

3D打印技术制造复杂精密的玻璃结构

英国《自然》科学杂志4月18日发表了一项材料科学研究报告称:德国科学家使用标准3D打印技术,制造出了超复杂、高精细且高质量的玻璃结构,如微小的扭结状脆饼干或城堡。

这项新技术的出现,意味着无机粉体硅微粉,可以成为3D打印的原材料。因为玻璃的主要成分就是二氧化硅,我们也只是用颗粒的大小区分硅微粉和石英粉,45微米以细的就是硅微粉,45微米以粗的就是石英粉。通过3D打印进行精密的玻璃光学仪器制造无疑要求硅微粉的颗粒要细,粒径分布要集中,颗粒表面要规整、球状等。

技术壁垒

3D打印技术在过去的几年里,成本越来越低,适用材料范围也更大。但如果想要利用标准3D打印技术制造出高质量、能适用于精密光学设备的玻璃结构,仍然是一大难题。

二氧化硅石英纳米复合材料

德国卡尔斯鲁厄理工学院研究人员巴斯汀•拉普及其同事,发明了一种新技术克服了这一难题,他们在标准3D打印机中使用可以自由流动的二氧化硅石英纳米复合材料(被称为“液态玻璃”)制作出复杂的形状,然后经过热加工处理,形成具有较高光学性能的熔融石英玻璃结构。这些结构既光滑又透明,细节特征可以小至几十微米。该技术并不只是提供精美的工艺品,还能制作出透明度和反射率足够高的表面,应用于大量光学设备中。

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硅微粉发展潜力巨大

硅微粉,在无机非金属粉体当中,物理化学性能优异,良好的电绝缘性,低膨胀系数,耐酸碱腐蚀,硬度高,纯度高,光学性能优异,在这么多的优点驱动下,如果通过3D打印技术用硅微粉进行材料成型,这对硅产业材料领域将是颠覆性的,这也是我们硅微粉生产制造业市场和利润增长的黄金点。