自从3D打印技术开始大规模应用以来，科研人员与各大企业就一直在进行新材料的研究，然而不少新材料与现有的设备无法兼容，需要购置新的打印设备，这对用户而言也是一个并不轻松的负担。德国弗莱堡大学的研究人员与初创公司Glassomer共同开发了一种与注塑成型技术兼容的新型聚合物基石英玻璃材料，能够以高通量生产具有以前不可能的几何形状的复杂玻璃组件，并与现有的注塑成型技术兼容。

新型复合材料颗粒和注塑零件

几千年来，玻璃一直是美学，透视零件的首选材料。如今，这种材料已用于制造从瓶子和窗户到高科技电信设备的所有事物。玻璃组件的成型主要基于熔融，研磨，蚀刻和窑铸等工艺，所有这些工艺缓慢，耗能，并且在几何自由度方面受到严格限制。

而注塑成型是聚合物行业的领先技术。它既快速又具有成本效益，非常适合于具有多种零件类型的批量生产。根据弗赖堡研究小组的说法，透明玻璃直到现在才与高速注塑技术兼容。

通过注塑成型形成透明的熔融石英

新开发的材料是研究人员在内部设计的一种特殊的复合颗粒，可以在仅130°C的低温下成型。该材料还有液态树脂版本，可与基于SLA的3D打印兼容。

当注入3D打印模具中时，该材料最初是乳白色，但可以通过热处理过程转换为纯石英玻璃。可以用比传统的玻璃熔化少得多的能量来完成此操作，并且成型的玻璃部件具有较高的表面质量，因此完全消除了进一步抛光的需要。

为了使当前的工作成为可能，研究团队必须解决与材料孔隙率和颗粒磨损有关的现有问题。为了使该技术更加环保，Rapp的团队还使用水作为基础材料。

使用复合材料注塑的零件

Glassomer工艺技术实验室小组负责人兼首席科学官Frederik Kotz博士表示：“我们能够证明微光学玻璃涂层可以提高太阳能电池的效率。该技术现在可用于生产具有高热稳定性的经济高效的高科技涂料，从而具有更高的商业潜力。”

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文章来源：《材料研究学报》 网址: http://www.clyjxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0423/1055.html