3月5日的open ceramics期刊上在线发表了欧盟2020地平线计划资助，由奥地利莱奥本矿业大学和3D打印设备商Lithoz合作的研究成果——利用3D打印出最高强度超1Gpa的氧化铝基陶瓷。

论文地址：https://doi.org/10.1016/j.oceram.2021.100082

（a） 两个较大的晶粒位于印刷表面，作为氧化铝整体样品中的典型缺陷（见箭头）

（b）较大的亚表面晶粒（虚线），作为a/ZTA/a多材料样品的a层中的关键缺陷。

研究人员采用多材料方法，将氧化铝/氧化锆层嵌入具有显著残余压应力的外层纯氧化铝层之间。由于零件是用不同的材料三维打印的，研究人员实际上能够数字控制材料的放置，使这些材料在烧结过程中比单独的氧化铝（整体氧化铝）更加致密。对打印的多层复合陶瓷和氧化铝陶瓷进行双向弯曲试验，测得结果显示纯氧化铝陶瓷强度为650mpa，而多层复合陶瓷则高于1gpa。

这一差异与烧结冷却过程中，材料区域之间的热失配导致的残余压应力大小相对应。包含不同陶瓷材料的各层结合在一起，与强大的界面相连接，使得能够定制交替的面内残余拉应力和压应力。

这是首次利用逐层打印工艺的3D打印技术来定制氧化铝陶瓷强度，为利用残余应力设计具有特定机械性能的复杂形状陶瓷结构开辟了新途径。

编译 YUXI