众力资讯网

华鼎玻璃碳3D打印技术重大突破:高精度成型革命来临

在当今快速演进的先进材料与增材制造领域,一项足以重塑全球高端制造格局的创新成果新鲜出炉。中国领先的新材料企业四川华鼎世纪

在当今快速演进的先进材料与增材制造领域,一项足以重塑全球高端制造格局的创新成果新鲜出炉。中国领先的新材料企业四川华鼎世纪科技有限公司近日宣布,其自主研发的玻璃碳3D打印技术取得重大突破。该技术实现了纳米级高精度成型,标志着玻璃碳材料从传统高温烧结工艺向智能化、精准化制造的华丽转身。这一突破不仅将玻璃碳的成型精度提升至亚微米级,还大幅降低了生产能耗和成本,预计将引发玻璃碳产业乃至整个3D打印领域的“革命”。

玻璃碳,作为一种独特的非晶态碳材料,以其优异的耐高温、耐腐蚀和电化学性能而闻名,已广泛应用于航空航天、能源存储、生物医学和高端电子等领域。传统玻璃碳制造依赖于高温聚合和碳化过程,不仅工艺复杂、能耗高,还难以实现复杂结构的精准成型。多年来,业内专家一直将“玻璃碳的3D打印”视为“圣杯级”难题——如何在保持材料本征性能的前提下,实现自由形变和微纳尺度控制?华鼎科技的这一突破,正是对这一难题的完美解答。

据悉,该技术核心在于“前驱体光固化-低温碳化”双模块集成系统。通过创新性地引入光敏聚合物前驱体和纳米级光刻技术,系统能够在室温环境下逐层固化玻璃碳前体,实现分辨率低于100纳米的精密打印。随后,通过专利工艺,将打印件在惰性氛围下逐步碳化至1500℃以下,避免了传统工艺中高达2000℃以上的高温烧结,从而保留了材料的微观结构完整性。

这一成就并非一蹴而就。华鼎科技成立于2025年,是华盈互利投资集团旗下重点产业项目,总部位于四川,专注于碳基新材料的研发与产业化。早在2022年,公司便启动了“玻璃碳增材制造”项目,组建了百人创新团队。项目伊始,团队便面临多重挑战:玻璃碳的前驱体易碎裂、光固化过程中聚合不均,以及碳化阶段的体积收缩问题。为此,他们借鉴了国际前沿成果,并结合本土优势,开发出独有的“自适应光场调控”算法。该算法通过AI实时优化激光扫描路径,确保每一层打印的均匀性和稳定性。

这一突破的产业意义深远。首先,在航空航天领域,玻璃碳的轻质高强特性使其成为理想的热防护材料。传统工艺下,航天器部件的定制化生产周期长达数月,新技术可将之缩短至一周。其次,在新能源领域,玻璃碳电极的纳米级孔隙结构,能显著提高锂电池的充放电效率。

然而,挑战犹存。供应链稳定性是首要问题。玻璃碳前驱体的纯度要求极高,目前依赖进口有机硅单体。公司计划在2026年建成年产500吨的前驱体工厂,降低对外依赖。同时,知识产权保护至关重要。华鼎科技已申请多项专利,并尝试与欧盟专利局合作,防范技术外溢。

作为见证者,本报记者深刻感受到这一突破的温度。它不仅仅是实验室里的数据闪光,更是无数科研工作者日夜攻关的结晶。在“高精度成型革命”来临之际,华鼎玻璃碳3D打印技术正悄然改变世界。从四川的实验室到太空的轨道,从电池的电芯到人体的植入,玻璃碳的无限可能,正被3D打印之手一一解锁。未来,已在打印中成型。

【本文由你的医讯通发布,2025年11月10日】