7月18日，Additive Manufacturing（增材制造）期刊披露了一份南方科技大學、伯明翰大學、香港科技大學以及北京大學深圳醫院口腔醫學中心口腔修復科等機構聯合的科研成果，研究人員利用3D打印制備出仿生增韌設計的陶瓷高分子復合材料，不僅可以用于齒科修復，還有望將其擴展至包括組織工程、汽車和航空航天工業以及能源設備在內的廣泛行業的新應用當中。

論文地址：https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103027

具有仿生增韌設計的陶瓷復合材料的3D打印

（圖片來源：bymandesigns/Shutterstock.com）

模仿珍珠層的實體結構被認為是一種有效制造耐損傷陶瓷復合材料的思路。盡管仿珍珠層陶瓷復合材料具有良好的特性，但仿生復合材料的不連續陶瓷相會導致軟/硬界面處的應力集中，從而降低其承載能力。因此，業界期待開發一種雙連續相陶瓷復合材料（IPC）。

在這項研究中，研究人員通過使用增材制造(AM)和尖端的仿生增韌設計來制造具有出色損傷容限的幾何具有挑戰性的陶瓷復合材料零件。他們提出了一種可行的策略，利用增材制造來制造具有雙連續氧化鋯/環氧樹脂相的陶瓷復合材料，研究人員使用自制的數字光處理 (DLP) 打印機制作了所提出的支架，然后用環氧樹脂聚合物浸潤作為軟相。在修復牙科中，含有75vol.%氧化鋯的IPC被構建為后橋或前橋的牙本質。致密的氧化鋯也可以用作堅硬的外釉質。

實驗結果表明，與燒結陶瓷相比，均勻和漸變復合材料的強度分別增加了84%和213%，而楊氏模量僅略有增加。此外，發現均勻復合材料和分級復合材料的硬度和韌性分別顯著提高了30倍和116倍。

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