Journal of

Advanced Ceramics

2026年第15卷第5期

10.26599/JAC.2026.9221290

导读

光固化3D打印陶瓷的力学性能远低于传统方法制备的陶瓷，其关键瓶颈在于层间结合区形成的缺陷。在成型过程中，每层的光聚合程度决定了层间残留单体的数量，进而影响后续层间的二次聚合；在烧结过程中，这些区域的颗粒堆积密度和孔隙演化路径又与初始聚合状态密切相关。

然而，现有研究往往将光固化参数或烧结制度独立考虑，忽视了光聚合动力学与烧结动力学在层间区域的协同作用机制。

本研究提出一种跨工艺协同控制的新范式，将层间界面视为一个在光热场中动态演化的系统，通过有效控制缺陷形成，实现了氧化锆陶瓷力学性能的突破。

文章亮点

（1）提出跨工艺协同控制新策略：将层间视为“光-热”连续场中的动态演化系统，打破光固化与烧结的传统割裂，实现全流程一体化调控。

（2）构建层间结合三模型：基于光敏树脂的聚合程度，提出了“能量输入不足-适中-过高”三种层间结合模型，阐明了弱/强/弱结合的形成机制。

（3）阐明烧结动力学窗口：系统研究了1200~1650℃烧结温度与1~4 h保温时间对层间孔隙演化及力学性能的影响，明确了1350~1550℃致密化窗口。

作者及研究团队简介

张可强（第一作者，通讯作者），南京工业大学副教授，研究方向是陶瓷材料增材制造。

何汝杰（通讯作者），北京理工大学长聘教授、博士生导师，《先进陶瓷（英文）》期刊副主编。长期从事陶瓷及其复合材料3D打印基础理论、关键技术及工程应用研究，包括：陶瓷及其复合材料3D打印成形工艺与原理、3D打印陶瓷及其复合材料的形性表征与精准调控、3D打印陶瓷及其复合材料的结构功能一体化构筑与应用等。

作者及研究团队的其他研究

太原理工大学张学勤/北京理工大学何汝杰等：仿生设计+3D打印—新型聚脲增韧陶瓷点阵结构，实现静动态力学性能“双提升

”Cite this article:

Zhang K, Meng Q, Qu Z, et al. Interlayer bonding in vat photopolymerization additive manufactured ceramics with enhanced mechanical properties. Journal of Advanced Ceramics, 2026, 15(5): 9221290. https://doi.org/10.26599/JAC.2026.9221290

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