室温下3D打印玻璃：神话还是现实？
魔猴君 科技前沿 32天前
玻璃是一种我们日常生活中随处可见的材料，它以无数种形式存在。玻璃具有诸多优异的特性，使其在众多应用领域中脱颖而出——透明、化学惰性、电绝缘、耐热且可回收。尽管玻璃拥有诸多优势，但由于其熔化温度极高（约1000°C）且需要高度可控的热环境，因此在增材制造领域仍未得到充分利用。然而，林肯实验室最近的一项研究有望改变这一现状。该团队成功实现了低温3D打印玻璃物体：他们采用的直接墨水打印技术，使得打印过程可以在室温下开始，随后仅需250°C的热处理即可完成。
直接喷墨印刷使用一种定制油墨，该油墨由硅酸盐溶液和其他无机物质的纳米颗粒组成。然后，这种油墨通过410微米的喷嘴逐层挤出，从而确保对印刷过程的精确控制。油墨可以沉积在塑料、金属、玻璃或硅胶基材上，所有操作均可在室温下进行。硅酸盐颗粒相互反应并与二氧化硅颗粒发生反应，最终形成三维部件。
3D玻璃打印工艺
在室温下完成初始打印阶段后，研究团队会进行后处理，以确保部件的结构稳定性。部件被放入加热至250°C的矿物油浴中，使其完全硬化。之后，部件会在有机溶剂（甲苯和异丙醇的混合物）中进行清洗，以去除任何残留的矿物质。林肯实验室团队表示，测试结果表明，所制备的结构具有极高的分辨率、极小的收缩率和优异的热稳定性。
因此，初步结果非常令人鼓舞，有望使玻璃3D打印技术更加普及。虽然后处理步骤确实会延长制造过程，但加工温度的显著降低是一大优势。目前，该团队表示，他们正在致力于提高所生产玻璃的光学透明度，并开发具有不同化学和电学特性的替代油墨。在等待这些进展的同时，您可以点击此处了解更多信息。
编译整理：3dnatives
