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2026

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应用实例丨科研成果背后的“秘密武器”,奇遇科技光固化陶瓷3D设备参与发表论文汇总

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在科研领域,每一项突破都离不开背后的技术支持。陶瓷3D打印,作为先进制造技术的重要分支,正日益成为材料科学、功能器件以及生物医用研究中的关键工具。而在这些前沿研究中,奇遇科技的光固化陶瓷3D打印设备以其高精度、高可靠性和灵活性,成为科研团队探索复杂结构和创新材料的重要助手。本篇推文,我们将带您走近那些使用奇遇科技光固化陶瓷3D打印设备完成的科研成果,看看技术如何助力学术创新。

一、奇遇科技光固化陶瓷3D打印设备简介

奇遇科技的光固化陶瓷3D打印设备,采用先进的DLP增材制造技术,通过逐层光固化的方式,将陶瓷浆料精确成型。设备最高光学精度25微米,打印速度最高可达千层/小时,支持所有可光敏固化的陶瓷材料以及光敏树脂,具备打印各种复杂晶格结构、仿生结构以及微孔结构的能力。

此外,设备的高精度和可控性,使得科研团队能够在微米级别上精确控制打印细节,快速验证设计方案,显著缩短科研周期。这不仅提升了实验效率,也为新材料和新结构的科研突破提供了强有力的技术保障。

奇遇科技桌面级陶瓷3D打印机打印原理示意图

二、已发表论文案例展示

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《Additive Manufacturing》通过材料与工艺设计实现具有三维互穿网络结构的陶瓷-金属复合材料增材制造

研究总结:本研究针对现代电子技术向小型化和集成化发展对高性能热管理材料的迫切需求,利用数字光处理(DLP)添加剂制造技术,通过奇遇科技的ADT-3D-ZP-Printer打印机成功制备了氧化铝-铜(Al₂O₃-Cu)复合材料。研究采用瞬态硅烷涂层功能化铜粉,解决了浆料沉降和氧化问题,并结合多阶段热处理协议(包括脱脂、预烧结和氢气还原),克服了陶瓷与金属的共烧结不兼容性。结果表明,在铜含量为20 wt%时,材料发生渗流阈值转变,形成三维互穿网络结构,实现热导率66.02 W/(m·K)、电导率362.32 S/cm、硬度8.82 GPa的优异性能,且密度仅4.13 g/cm³,较纯铜轻54%。这项工作的亮点在于受植物叶脉启发的双连续拓扑设计,为电子封装和热管理提供了可编程微观结构的通用蓝图,并彰显了奇遇科技设备在实现高精度复杂几何形状制造中的关键作用。

论文标题:《Additive manufacturing of ceramic-metal composites with 3D interpenetrating networks via material and process design》

发表期刊:《Additive Manufacturing》, Volume 119, 5 March 2026, 105132

论文作者:Xiaowen Pu, Dhandapani Kuzhandaivel, Lixin Wu, Zixiang Weng

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.addma.2026.105132

02

《Ceramics International》TiO₂–Y₂O₃复合烧结助剂对DLP 3D打印氧化锆增韧氧化铝陶瓷低温烧结性能的影响

研究总结:本研究针对DLP 3D打印氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷面临的高温烧结(>1700°C)与氧化锆有害相变难题,提出采用TiO₂-Y₂O₃复合烧结助剂协同调控的策略。TiO₂通过异价取代产生氧空位,降低烧结活化能;Y₂O₃通过阳离子固溶引入压应变,稳定四方相氧化锆(t-ZrO₂)。利用奇遇科技(Adventech)的ADT-3D-ZP-Printer打印机,成功制备了含82 wt%固含量的浆料并成型复杂晶格与微针阵列。结果表明,添加2 wt% TiO₂和1 wt% Y₂O₃的ZTA陶瓷在1400°C下实现致密化,相对密度达98.8%,硬度、断裂韧性和弯曲强度分别达到1923 HV5、4.73 MPa·m¹/²和443 MPa。该工作通过材料设计与奇遇科技DLP打印技术结合,为低温制备高性能、复杂形状的ZTA生物陶瓷器件提供了新方案。

论文标题:《Effect of TiO₂–Y₂O₃ composite sintering aids on low-temperature sintering performance of DLP 3D printed zirconia-toughened alumina ceramics》

发表期刊:《Ceramics International》 Volume 51, 2025, 52454-52466

论文作者:Xiaowen Pu, Wenxin Chen, Zean Lin, Dhandapani Kuzhandaivel, Lixin Wu, Zixiang Weng

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.08.450

03

《Ceramics International》通过材料与工艺控制实现精度与压电性同步的DLP打印BaTiO₃微型换能器

研究总结:本研究针对DLP 3D打印压电陶瓷中几何精度与功能性能难以兼得的挑战,提出了一种材料与工艺协同控制的策略。通过采用双峰粒径分布(粗/细颗粒)的BaTiO₃浆料设计,并结合优化的两步脱脂(氩气/空气)与烧结工艺,有效协调了打印精度与最终性能。利用奇遇科技(Adventech)的高精度DLP沉没式3D打印机(ADT-3D-ZP-Printer-96-50),成功制备了具有复杂精细结构(最小特征尺寸~120 μm)的陶瓷生坯。研究结果表明,在4:6(细:粗)的颗粒配比及1400°C烧结条件下,材料获得了最优的综合性能:压电系数(d₃₃)达223 pC/N,相对介电常数(εᵣ)为2061,抗压强度为326 MPa。该工作实现了高精度成型与高压电性能的同步优化,为制造用于医学成像等领域的复杂微型压电换能器提供了有效方案。

论文标题:《Material-process controlled DLP printing of BaTiO₃ with synchronized precision and piezoelectricity for micro-transducers》

发表期刊:《Ceramics International》, Volume 52, 2026, 8122-8132

论文作者:Peipei Wang, Yaxiang Sun, Xin Lan, Yanju Liu, Jinsong Leng

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2026.01.020

04

《Ceramics International》通过原位固相反应辅助光固化成型法制备高强度、高比表面积的整体式Ir/LMA催化剂

研究总结:本研究针对高温N₂O催化分解中传统颗粒催化剂床层压降大、易烧结团聚、强度与比表面积难以兼顾的问题,创新性地将光固化成型(DLP 3D打印)技术与原位固相合成法相结合。该方法通过奇遇科技(Shenzhen Qiyu Technology Co., Ltd.)的DLP 3D打印机(ADT-3D-ZP-Printer-96-50),使用由Al₂O₃、MgO、La₂O₃原料粉体与光敏树脂配制的浆料,精确成型具有宏观拓扑结构的载体生坯。在后续热处理中,树脂分解与LaMgAl₁₁O₁₉(LMA)晶体的原位合成、生长及载体致密化过程同步进行,从而协同调控并解决了载体机械强度与高比表面积之间的固有矛盾。在1350°C下烧结制得的3D-LMA整体式载体,在保持10.20 m²/g高比表面积的同时,压缩强度达到97.62 ± 22.20 MPa。以此载体负载贵金属Ir制备的3D-Ir/LMA催化剂,在N₂O催化分解测试中,其起活温度(T₅₀)和完全转化温度(T₉₀)较颗粒状催化剂(GC-Ir/LMA)分别降低了约50°C和85°C,并展现出优异的72小时稳定性。该工作为适用于高温苛刻反应条件的高性能、定制化结构催化剂载体提供了一种新的制备策略。

论文标题:《Preparation of high-strength, high-specific-surface-area monolithic Ir/LMA catalysts through in-situ solid-state reaction-assisted light curing molding》

发表期刊:《Ceramics International》

论文作者:WANG Wei, WANG Song, YU Yiping, LI Wei

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2026.01.485

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《International Journal of Hydrogen Energy》通过工业级DLP 3D打印技术设计整体式蜂窝状SiC催化剂用于实用硫基热化学制氢

研究总结:本研究针对硫酸分解制氢过程对催化剂一体化成型与高稳定性的迫切需求,采用工业级数字光处理(DLP)3D打印技术制备了整体式蜂窝状碳化硅(SiC)载体。该工作利用奇遇科技(AdventureTech Ltd.)的工业级DLP打印机(ADT-3D-ZP-Printer-Pro)及其专用光敏树脂浆料(ADT-SiC-TH01L),成功打印出具有宏观多孔结构的SiC生坯,经热处理后获得载体。通过湿法浸渍在载体上负载了Cu-Al、Ce-Cu、Cu-Fe、Fe-Cr、Cu-Cr、Fe-Al等一系列二元金属氧化物,并评估了其对实际硫酸的催化分解性能。结果表明,Cu-Al/SiC和Cu-Fe/SiC表现最佳,在长期测试中分解率分别稳定在84%和74%以上,24小时失活率低于1%。表征分析表明,其优异的性能源于丰富的化学吸附氧/晶格氧含量和优越的氧化还原能力。该工作为适用于未来工业化应用的高性能、高稳定性硫酸分解催化剂提供了一种新的制备方案。

论文标题:《Design monolithic honeycomb SiC catalysts via industrial-grade DLP 3D printing technology for practical sulfur-based thermochemical hydrogen production》

发表期刊:《International Journal of Hydrogen Energy》, Volume 207, 2026, 153462

论文作者:Junjie Zeng, Yong He, Jinxu Zhang, Wenlong Song, Wubin Weng, Zhihua Wang

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2026.153462

06

《SSRN Electronic Journal》通过高固含量浆料优化增强DLP 3D打印羟基磷灰石眼眶植入物的机械强度和生物相容性

研究总结:本研究针对眼眶植入体在平衡机械强度与生物相容性方面的挑战,采用数字光处理(DLP)3D打印技术制备了患者定制的羟基磷灰石(HAP)植入体。通过采用阴离子分散剂BYK-111优化紫外光固化HAP浆料,实现了高达62 wt%的固含量。利用奇遇科技(Shenzhen Adventure Tech Co. Ltd.)的ADT-3D-ZP-Printer-96-50打印机及其配套光敏树脂(ADT-HAP-ZY06L),成功打印了植入体。经优化烧结后,所得生物陶瓷的相对密度达到97%,三点抗弯强度为63.2 MPa,优于先前报道值。体外生物相容性测试证实了其优异的成骨细胞粘附、增殖和分化性能。该工作展示了一条通过DLP 3D打印技术制造高性能、可定制化患者专用眼眶植入体的可行途径。

论文标题:《DLP 3D-Printed Hydroxyapatite Orbital Implants with Enhanced Mechanical Strength and Biocompatibility via High-Solid Loading Slurry Optimization》

发表期刊:《SSRN Electronic Journal》

论文作者:Hao Yin, Fanyan Deng, Feng Wang, Pengfei Zhu, Guanhui Hou, Bo Li, Qi Li, Lingmei Liu

论文链接:https://ssrn.com/abstract=5390936

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《Orthodontics and Craniofacial Research》3D打印氧化锆正畸托槽:打印方法对尺寸精度的影响

研究总结:本研究系统评估了不同3D打印方法对氧化锆正畸托槽尺寸精度的影响。研究采用奇遇科技(AdventureTech)的高精度DLP 3D打印设备,制备了氧化锆陶瓷托槽样品,并与传统制造方法或其他打印工艺进行对比。通过三维扫描与数据分析,量化了不同打印参数下托槽关键尺寸(如槽沟宽度、托槽基底厚度等)的偏差。结果表明,通过优化DLP打印的曝光参数与后处理工艺,可以显著提升氧化锆托槽的尺寸精度与一致性,满足临床正畸治疗对托槽尺寸高精度的要求。该工作为定制化、高精度陶瓷正畸托槽的数字化制造提供了重要的工艺依据。

论文标题:《3D‐printed zirconia orthodontic brackets: Effect of printing method on dimensional accuracy》

发表期刊:《Orthodontics and Craniofacial Research》

论文作者:Zhi Tang, Jingtao Dai, Anlan Yu, Ping Li, Chufeng Liu, et al.

论文链接:https://doi.org/10.1111/ocr.12847

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《Applied Thermal Engineering》基于TPMS结构陶瓷的相变渗透冷却性能研究

研究总结:本研究针对高超声速飞行器热防护的严峻挑战,对基于三周期极小曲面结构陶瓷的相变发汗冷却性能进行了系统研究。通过数值模拟与实验测试,深入探究了不同TPMS构型、孔隙率、冷却剂流量及供液方式对冷却性能的影响。研究利用奇遇科技(AdventureTech)的工业级DLP 3D打印机(ADT-3D-ZP-Printer-PRO-144-37.5)成功制备了氧化铝陶瓷实验件。结果表明,G型结构在传热性能与温度均匀性上均优于P型结构,并能有效减缓由沸腾引起的温度振荡;梯度孔隙率结构(40%-60%)的温度振荡幅度比均匀孔隙率(60%)结构降低29%;在低冷却剂流量下,采用通道供液模式可减少甚至消除液体喷射和温度振荡,显著提升传热稳定性。该工作为设计具有可编程微观结构的高性能发汗冷却部件提供了重要见解。

 

论文标题:《Investigations on phase-change transpiration cooling performance of TPMS-based ceramic structures》

发表期刊:《Applied Thermal Engineering》, Volume 279, 2025, 127607

论文作者:Zhenyu Liu, Peipei Tian, Huiying Wu

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2025.127607

三、先进设备在科研中的价值

通过大量科研团队的实践,奇遇科技光固化陶瓷3D打印设备已经在功能陶瓷、生物医用陶瓷、高精度结构设计等多个方向展现了巨大的科研价值。它的高可靠性和高精度,使得实验者能够更快地实现从设计到样件的闭环验证,探索复杂结构的性能边界,推动科研成果的落地转化。

随着科研需求的不断升级,奇遇科技设备将继续成为科研团队探索陶瓷材料新性能、开发创新结构、实现功能化应用的重要伙伴。

四、结语

科研的每一次突破,都离不开先进设备的支持。奇遇科技光固化陶瓷3D打印设备,正在为更多科研团队提供坚实的技术保障。无论是探索新材料,还是验证创新结构,我们都期待与您一起,用技术驱动科研的无限可能。

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