墨水直写技术制造纤维强韧陶瓷基复合材料的研究进展与挑战

陈晓旖1, 李刘颂1, 郭欢1, 李兴泽1, 代吉祥 1, 沙建军1,2( 1.大连理工大学力学与航空航天学院；2.工业装备结构分析优化与CAE 软件全国重点实验室)

摘要：先进陶瓷及其复合材料凭借优异的性能已被广泛应用于航空航天领域，目前采用三维打印技术实现这类材料的快速低成本制备成为核心问题。与传统工艺相比，现有三维打印陶瓷材料普遍面临着脆性特征明显及损伤容限能低的问题，因此纤维复合陶瓷材料的三维打印技术成为研究热点。综述了近年来国内外基于墨水直写技术制备纤维强韧陶瓷基复合材料的技术路线及特点，围绕这类材料的组成成分、工艺路径与力学性能的关系，综合分析了不同陶瓷墨水的设计、纤维引入的方式、致密化工艺的选择、打印构件关键性能之间的有机联系，指出了当前的主要问题并对未来研究方向进行了展望。

关键词：增材制造；墨水直写成型；陶瓷基复合材料；纤维强韧；航空航天