近日，我院材控192班孫嘉肖以第一通訊單位、第一作者在材料學頂刊《JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY》（中科院一區，WOS 一區）發表了題為《Extrusion-based 3D printing of fully dense zirconia ceramics for dental restorations》的論文，通訊作者為學院材料成型及控制工程專業教師謝寶軍博士。

3D打印技術也被稱為增材制造（Additive Manufacturing）技術，被認為是進入第四次工業革命的重要标志。聚合物和金屬材料的3D打印目前應用技術比較成熟，而陶瓷材料由于熔點高，硬而脆等特性存在很多應用難點，一直沒法進入産業化階段。目前通常認為陶瓷材料無法通過直寫型（DIW）3D打印技術獲得完全緻密化，高斷裂強度，以及複雜形狀的産品。針對于此，謝寶軍研究團隊配制了具有特殊流變學的氧化锆陶瓷水性凝膠膠體（Aqueous Colloidal Gel）材料，并利用高精度的偏心螺杆打印頭，制作了氧化锆全瓷牙冠樣品。通過對工藝的優化，研究團隊首次通過直寫型3D打印獲得了相對密度99.3%、彎曲強度1010MPa、硬度15.9GPa、成型精度150微米的陶瓷産品。深入的研究發現：陶瓷的緻密化和斷裂強度與3D打印成型過程中的材料流動性，均勻性以及環境因素有很大的關聯性，通過有效控制成型過程中的臨界缺陷尺寸和微裂紋分布，3D打印陶瓷可以獲得與傳統成型方法媲美的機械性能。該工作提供了3D打印陶瓷獲得完全緻密化、高斷裂強度、和高精度成型的指導方針，将推動未來3D打印陶瓷的實用化和産業化。