《增材制造碳化硅基陶瓷光固化成型 工艺与技术规范》 编制说明.pdf

《增材制造碳化硅基陶瓷光固化成型

工艺与技术规范》

编制说明

团标制定工作组

二零二五年二月

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一、工作简况

（一）任务来源

根据2024年全国标准化工作要点，大力推动实施标准化战略，

持续深化标准化工作改革，加强标准体系建设，提升引领高质量发展

的能力。依据《中华人民共和国标准化法》，以及《团体标准管理规

定》相关规定，中国中小商业企业协会决定立项并联合东莞理工学院

等相关单位共同制定《增材制造碳化硅基陶瓷光固化成型工艺与技术

规范》团体标准。于2024年12月16日，中国中小商业企业协会发

布了《增材制造碳化硅基陶瓷光固化成型工艺与技术规范》团体标准

立项通知，正式立项。

（二）编制背景及目的

增材制造（AdditiveManufacturing，AM），即3D打印技术，是

一种基于计算机三维模型，通过逐层添加材料进行成型的制造工艺。

近年来，增材制造技术因其在复杂结构、个性化定制、零部件小批量

生产等方面的独特优势，已广泛应用于航空航天、汽车、医疗、电子、

能源等行业，并不断推动传统制造模式的变革。

增材制造技术的种类繁多，包括粉末床熔融（PBF）、熔融沉积建

模（FDM）、光固化立体打印（SLA）、选择性激光烧结（SLS）等。其

中，光固化成型（SLA）技术作为增材制造中的一种重要方法，已经

在诸多领域得到了广泛应用。光固化成型技术通过紫外激光或光源固

化液态树脂，逐层构建模型，具有高精度、精细的层次分辨率和良好

的表面光洁度。随着增材制造技术的不断进步，材料的多样性和复杂

性逐渐成为行业发展的关键。早期增材制造多以塑料、金属为主要材

料，但随着技术的不断提升，基于陶瓷、复合材料的增材制造逐步成

为研究热点。陶瓷材料，特别是碳化硅基陶瓷，因其优异的耐高温、

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抗腐蚀、耐磨损性能，被广泛应用于航空航天、电子、能源等高端领

域。

一、碳化硅基陶瓷的应用前景

碳化硅（SiC）基陶瓷是一种具有极高硬度和耐磨性、耐高温、

抗氧化、耐腐蚀等特性的先进陶瓷材料。由于其在极端条件下的稳定

性，碳化硅基陶瓷在高温结构件、热交换器、燃气涡轮、半导体器件

等领域具有广泛应用。此外，碳化硅基陶瓷的导热性好、电绝缘性优

异，是航空航天、电子通讯、机械加工等领域中的重要材料。

然而，碳化硅基陶瓷的传统制造方式通常包括压制、烧结等固态

成型工艺。这些传统工艺虽然在一定程度上能够满足生产要求，但对

于复杂形状、微细结构的加工往往力不从心，且生产效率较低。尤其

在高性能部件和个性化定制领域，传统制造工艺的局限性逐渐显现。

随着增材制造技术的发展，基于增材制造的碳化硅基陶瓷成型工

艺逐步成为研究热点。增材制造技术在碳化硅陶瓷制造中的应用可以

实现更为复杂的几何形状，同时大幅提高材料利用率和生产效率。此

外，增材制造技术还能够灵活调节成型过程中材料的组成和结构，从

而进一步优化碳化硅基陶瓷的性能。

二、光固化成型技术在陶瓷制造中的应用

光固化成型技术（SLA）是增材制造技术中一种重要的成型方法，

它利用紫外激光束或光源通过逐层曝光，使液态光敏树脂固化，最终

成型所需的三维结构。与其他增材制造技术相比，光固化成型具有更

高的精度和表面光洁度，适用于制造复杂结构和微细部件。

在陶瓷制造领域，光固化成型技术已经逐步得到应用。陶瓷光固

化成型工艺通常包括光敏树脂的制备、光固化成型和后处理过程。光

固化树脂通常由陶瓷粉末、光敏树脂和其他辅料组成，其中陶瓷粉末

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作为主要填充材料，负责提供所需的物理性质。光固化成型的优点在

于能够制造高精度、高复杂度的陶瓷部件，特别适用于小批量生产、

定制化生产等需求。

然而，目前光固化成型技术在碳化硅基陶瓷的应用仍面临一些技

术难题。首先，碳化硅陶瓷粉末的分散性和流动性差，导致其在光固

化树脂中的分散性不均，影响成型质量。其次，碳化硅陶瓷的光固化

成型过程中容易出现裂纹、翘曲等缺陷，尤其是在高温烧结过程中。

此外，光固化成型过程中，陶瓷粉末的烧结收缩问题以