ORNL科学家3D打印防漏陶瓷接头，助力下一代化学反应器开发

时间：2025-09-19 17:51 来源：南极熊作者：admin 阅读：次

导读：美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）的科学家将粘合剂喷射增材制造与先进的后处理方法相结合，制造出密封陶瓷部件，克服了陶瓷增材制造的一个关键挑战。

相关研究成果以题为“Binder Jet AdditiveManufacturing (BJAM) of Silicon Carbide Reactor Assemblies for High-Temperatureand Hydrogen Leak-Tight Applications/用于高温和氢气防漏应用的碳化硅反应器组件的粘合剂喷射增材制造 (BJAM)”的论文发表在在《陶瓷国际》期刊上。

论文链接：https://www.sme.org/globalassets/sme.org/about/awards/dick-aubin-distinguished-paper-award/binder-jet-additive-manufacturing.pdf

虽然陶瓷部件在极端环境下表现出色，例如耐高温、化学稳定性和机械强度，但目前的陶瓷3D打印方法在可扩展性方面存在不足。这一缺陷限制了它们在关键应用领域的应用，例如用于制药或化学加工的高通量化学反应器，在这些应用中，大型防漏部件至关重要。ORNL的解决方案提供了一种可扩展的方法来创建复杂的陶瓷结构，它利用一种强大的连接技术，将较小的3D打印部件组装成所需的组件。

ORNL极端环境材料工艺组的首席研究员Trevor Aguirre表示：“陶瓷3D打印技术能够制造出传统制造方法难以实现的复杂高性能组件。这项技术进步提供了一种经过验证的方法来生产高质量的组件，并助力下一代反应堆的开发。”

研究团队测试了多种设计配置，以确定本质上支持气密完整性的最佳结构，并开发了后处理技术来增强陶瓷段的粘合和密封。这项创新不仅有助于满足日益增长的大型部件需求，还充分利用了经济高效的粘合剂喷射增材制造技术。该方法不仅带来了显著的经济效益，也为陶瓷增材制造技术在其他高性能应用（例如航空航天等）中的更广泛工业应用铺平了道路。这也是已知的首批采用增材制造方法制造的防漏接头之一。

ORNL团队凭借这项研究获得了SME颁发的2025年度迪克·奥宾杰出论文奖，旨在表彰他们对增材制造领域的重大贡献。

(责任编辑：admin)

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