中國粉體網訊  由于陶瓷材料固有的機械硬度和脆性，很難通過機械加工等減材方法成型，使得陶瓷3D打印技術越發誘人。該技術為生物醫用陶瓷材料的精加工提供了較好的技術手段。它設計靈活，可打印結構高度復雜、精密的三維尺寸，且可以同時一次性構建多個打印對象，顯著地提高了生產效率。

作為中國3D打印領域的領軍企業，上海普利生三維科技有限公司（“普利生”）自2005年成立以來，便以“用工業化手段解決個性化問題”為核心理念，深耕齒科數字化領域。通過普利生微納3D打印技術，可以制造出傳統成形工藝難以生產的復雜形狀陶瓷零件，滿足特定應用需求。

普利生陶瓷材料

普利生目前已經成功研發出兩種穩定的陶瓷漿料：氧化鋁漿料和氧化鋯漿料。

普利生氧化鋁漿料：具有多種特性，包括高硬度、高熔點和沸點、化學穩定性、光學性能以及環保和低成本等。

①在物理性質方面，硬度非常高，莫氏硬度為9，僅次于金剛石，其熔點約為2054℃，沸點約為2980℃，在高溫下仍能保持穩定的物理和化學性質。

②化學性質方面，在常溫下，不與水、大多數酸和堿發生反應，表現出很高的化學穩定性。

普利生氧化鋯漿料：具有高熔點、高硬度、高強度、高韌性、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫等優異性能。其熔點高達2715℃，是已知氧化物中熔點最高的材料之一，且在高溫下仍能保持良好的化學穩定性，不與大多數酸堿反應。氧化鋯的莫氏硬度為6.5-7.5，具有優異的耐磨性能。

①氧化鋯的熱導率在常見陶瓷材料中最低，低溫下1.51W/(m·K)~2.2W/(m·K)，高溫時約2.30W/(m·K)，同時熱膨脹系數與金屬接近5.2×10^-6/K，這使得它在需要低熱導率和良好熱穩定性的應用中具有優勢。

②釔穩定的氧化鋯材料力學性能優異，是強度最高的牙科陶瓷修復材料，抗彎強度可達1000MPa以上，且硬度高、耐磨性好；化學穩定性好，耐酸耐堿；生物相容性優異，表面細菌黏附量較少，炎性介質在氧化鋯周圍的軟組織中表達程度較低。因此可廣泛用于醫學手術刀和制作人造骨骼、人造關節等骨修復材料。除了使用性能優異，3YSZ半透光性和與牙齒顏色較為接近的美學性能，能夠滿足患者對于種植義齒的美學要求。

普利生微納3D打印

普利生的技術競爭力源于其自主研發的亞像素微掃描技術（SMS），通過微透鏡陣列與壓電陶瓷振動控制，將光斑縮小至500納米，無需拼接即可實現高精度批量生產，填補國內空白。

材料適配性：支持樹脂、陶瓷（氧化鋁、氧化鋯、碳化硅）、金屬（TC4合金和銅）等多材料打印，滿足醫療、半導體、通信等領域的復雜需求。

全產業鏈國產化：核心技術及設備完全自主可控，擁有67項國內外專利（含10項國際專利），核心零部件國產化率達100%。

陶瓷材料醫療產品

內窺鏡端頭：突破性實現20毫米深徑比薄壁通道構建，在確保80微米超薄壁厚精度的同時，可形成多維交錯的復雜內部管網系統。采用氧化鋁、氧化鋯及光敏樹脂，具有良好的生物相容性。支持快速研發迭代，可替代傳統機加工。    

微波消融管：壁厚100微米，采用陶瓷材料，具有良好的生物相容性，高強度、耐擊穿。

陶瓷空心微針：采用氧化鋁和氧化鋯等高強度陶瓷材料，針尖僅3微米，陶瓷材料的高強度特性使其可反復穿刺100次以上，無斷針、彎針風險，確保使用穩定可靠。支持無痛經皮給藥，提高藥物利用率，部分藥物利用率從10%提升至90%，為藥物注射提供了更高效的選擇。應用于醫美（玻尿酸、膠原蛋白注射）及藥物遞送（胰島素、疫苗）。

人工心臟陶瓷槳葉：超高的全表面光滑度，公差小于5微米，高耐磨性，良好的生物相容性。

小結：

傳統陶瓷成形技術通常需要借助模具才能成形部分具有簡單的曲面或多孔結構陶瓷零件，已難以滿足生物醫學領域對于具備多孔復雜曲面結構陶瓷零件日益增長的需求。相比傳統材料或同類新材料，普利生陶瓷材料在性能、成本、環境影響等方面具有顯著優勢。而普利生微納3D打印技術可以根據具體需求設計和打印陶瓷零件。普利生自主研發的陶瓷材料與微納3D打印設備相結合，為批量生產復雜結構的微納精密件提供了最佳解決方案，進一步推動了制造業向高效、環保和可持續的方向發展。

參考來源：

普利生微納3D打印陶瓷材料應用探索

國產3D打印破局“卡脖子”困境：普利生微納技術的自主化崛起

從齒科到微納：普利生3D打印技術如何重塑高端制造新生態？

龔家寶，曹又夫等.3D打印技術在生物醫用陶瓷硬組織領域的研究進展

（中國粉體網編輯整理/青黎）

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