世界首次微重力特种陶瓷3D打印研发成功

我国是世界上最早发明陶瓷的国家，对于陶瓷的技术也是在不断的发展与进步。作为先驱者，现如今，我国已经在研发能够在太空制造特种陶瓷的技术。也就是微重力特种陶瓷3D打印技术。这个技术最大的特点就是能够在月球、火星或其他星球上去生产特种陶瓷，而且也能够运用此技术将月尘（月球表面覆盖的尘土）做成茶壶茶碗等日常用品。

试验目的
此次，中国科学院空间应用工程与技术中心科研人员在杜本多夫利用欧洲失重飞机成功完成了国际首次微重力下陶瓷材料立体光刻成形技术试验。而这一次的试验其目的很明确，就是为了将来能够在空间站直接快速的制造出零部件，在太空直接组建大型望远镜或其他科学仪器。

这样一来，在我国探索太空的时候所需要的仪器就不必再从地面上通过火箭运载过去，可直接生产，仪器出现故障也能够及时维护。即节省了时间，又节省了发射火箭所需的人力、物力。可以说这项技术如果成功研发将使我国在航天领域跨出一大步！

技术难关
立体光刻是一种在地面上常用的3D打印工艺，但以往航天界认为这种工艺不适用于微重力。而主要的一个原因就是在微重力的情况下，粉末材料在制造过程中难以得到有效的控制。国际上普遍采用丝状材料作为太空制造的主要材料形态，但这种方式的一次成型精度和表面光洁度较低，实际应用潜力受限。

面对这一问题，我国科学家花费了两年多的时间，终于研发出一种“不会再微重力中四处飘散的膏体”，也就是一种将精细的粉末均匀地混入一种特殊的树脂中，制作成膏体，再通过光刻固化的新型技术。这一技术的研发成果无疑是微重力特种陶瓷制造的一大进展。这一技术同样可以用来月壤等各种精细粉末，即我们可以同过此技术在月球或火星等星球上就地取材，制造我们所需要的仪器设备。

成果
本次的微重力下陶瓷材料立体光刻成形技术试验于2018年6月12日开始，截止到６月１３日下午，共进行了２８次微重力、２次月球重力和２次火星重力飞行，搭载的两套装置共获得１０件陶瓷样品和８件金属样品。

这次制造的陶瓷样品，包括一面半个手掌大小的具浮雕效果的陶瓷国旗，有五角星和“中国”字样，一块六边形结构件和几个立方体。金属样品包括螺丝钉和一个小扳手。

未来展望
我国的这次试验是世界首次微重力特种陶瓷打印技术试验，通过这此的试验，已经能够制造出平整规则的物体。在之后的研发中，也将测试样品在不同中立条件下的致密度。而此次获得的样品质量都很好，说明这种工艺对不同重力的适应性常不错的，验证了这种思路是可行的。

此次新技术的研发成功，有望在未来实现半导体、生物支架、光学部件、微机电系统等产品在太空探索任务中的原位快速制造，也为月尘月壤等月球资源的就位利用提供了新技术途径，将在太空制造领域产生深远影响。

来源：中国特种陶瓷网