近日，北京科技大学材料科学与工程学院的夏敏副教授在《Journal of Materials Research and Technology》上发表题为High-precision printing of intricately shaped kaolin ceramics by digital light processing: Impact of solid content on microstructure and densification的研究论文，通过数字光处理技术打印高精度、形状复杂的高岭土陶瓷，讨论了固体含量对微观结构和致密度的影响。

△图1 （A）VAT光聚合法制备高质量高岭土的过程概述（B）材料表征和浆料制备机理
 

如图3所示，高岭土陶瓷试样的高倍率SEM图像揭示了打印层厚度，特别是沿Z轴方向的打印试样显示出层间间距（图3a），并形成致密的微观结构，这可归因于3D打印和烧结过程中的层对层沉积过程。使用DLP工艺打印的试样表面呈现出多层结构，具有大颗粒、层间间距和少量裂纹（图3b）。

△  图3 DLP增材制造的氧化铝陶瓷SEM图像。
 

不同固含量的高岭土陶瓷的收缩率、密度、孔隙率和吸水率如图4所示。对不同固化时间（如8s、10s和12s）的DLP打印试样进行了深入的比较，如图4a所示，给出了四种固体含量在不同固化深度下的收缩率。对不同曝光时间的分析表明，与XY轴相比，沿Z轴的收缩更高。在1200℃时，Z轴方向（19.11%）、X轴方向（12.81%）和Y轴方向（12.83%）的收缩率在固含量为47.5vol%最低。值得注意的是，固含量为45.3%的试样表现出最高的收缩率和最低的密度。

如图5a所示，不同固体含量的DLP 3D打印高岭土试样在1200 °C下抗弯强度为28.98-71.60 MPa，多孔结构的抗压强度为6.66 MPa（图5b）。烧结试样抗弯强度的提高主要是固体含量的提高，颗粒粘结和晶粒生长的结果。