Аддитивное производство керамики на основе фотополимеризации: систематический обзор

Преобразование неоргано-органических систем (керамических прекурсоров и керамико-полимерных смесей) в массивные керамические структуры посредством фотополимеризации в настоящее время привлекает значительное внимание в области аддитивного производства (3D-печати). Различные методы, совместимые с этой стратегией, включая стереолитографию, цифровую обработку света и двухфотонную полимеризацию, к настоящему времени широко исследованы. Это обусловлено их экономичностью, гибкостью и способностью проектировать и изготавливать структуры сложной геометрии. Для удовлетворения требований современных технологий также разработаны различные платформы на основе этих методов. Наиболее существенное значение для данного обзора имеют проблемы, с которыми исследователи сталкиваются при использовании этих технологий 3D-печати для изготовления керамических структур. К таким проблемам относятся усадка формы, потеря массы, недостаточное уплотнение, растрескивание, низкие механические характеристики и нежелательная шероховатость поверхности готовых керамических структур, что во многом обусловлено хрупкой природой керамических материалов. На основе обобщения и обсуждения современного состояния исследований взаимосвязи между материалами и технологиями мы показываем важность состава материала и параметров печати для решения этих проблем. В качестве перспективного направления предлагается использование подходящих концентраций твёрдой фазы, растворителей и прекерамических полимеров при приготовлении суспензий. Технологии печати являются ещё одним фактором, играющим ключевую роль; их выбор и дальнейшее развитие предлагаются в качестве возможных способов устранения указанных препятствий.