中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所(簡稱“寧波材料所”)在工程塑料3D打印技術(shù)及其在電子專用材料領(lǐng)域的應用研發(fā)方面取得重要進展,相關(guān)成果已通過其院屬機構(gòu)期刊及電子雜志等平臺發(fā)布,并受到業(yè)界廣泛關(guān)注。
隨著增材制造(3D打印)技術(shù)的飛速發(fā)展,其在高端制造、電子設(shè)備、醫(yī)療器械等領(lǐng)域的應用潛力不斷被挖掘。傳統(tǒng)3D打印材料,尤其是一些通用塑料,在機械強度、耐熱性、電學性能等方面往往難以滿足高端工程應用,特別是精密電子制造的需求。因此,開發(fā)適用于3D打印工藝的高性能工程塑料及功能性材料,成為推動該技術(shù)向更深層次應用的關(guān)鍵。
寧波材料所的研究團隊聚焦于此,針對電子專用材料的研發(fā)需求,成功在工程塑料的3D打印領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了技術(shù)突破。研究團隊通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計、復合材料配方優(yōu)化以及打印工藝參數(shù)的精細調(diào)控,開發(fā)出了一系列新型高性能工程塑料基復合材料。這些材料不僅保持了良好的3D打印加工性能,更在打印成型后展現(xiàn)出優(yōu)異的力學性能、耐高溫特性以及特定的電學性能(如絕緣性、導熱性或介電性),能夠直接用于打印結(jié)構(gòu)復雜、功能集成的電子元器件原型、封裝外殼、散熱結(jié)構(gòu)或傳感器部件。
據(jù)悉,該進展的核心在于實現(xiàn)了材料“可打印性”與“功能性”的統(tǒng)一。一方面,通過改性確保了材料在熔融沉積成型(FDM)或光固化等主流3D打印工藝中的流暢性和成型精度;另一方面,通過引入功能性納米填料或進行共混改性,賦予了打印制品滿足電子專用場景的特殊性能。例如,研發(fā)的某種高性能聚芳醚酮(PAEK)基復合材料,其打印件可在高溫環(huán)境下保持尺寸穩(wěn)定性和機械強度,適用于航空航天電子設(shè)備的制造;另一種改性導熱塑料,則能用于打印電子設(shè)備中亟需的輕量化、定制化散熱模塊。
此項研究成果不僅豐富了3D打印的材料體系,拓寬了工程塑料的應用邊界,更重要的是為電子專用材料的快速原型開發(fā)和小批量定制化生產(chǎn)提供了一種高效、靈活的解決方案。它有望縮短電子產(chǎn)品從設(shè)計到樣機的周期,降低研發(fā)成本,并促進電子產(chǎn)品向更輕、更薄、功能更集成的方向發(fā)展。
寧波材料所作為院機關(guān)派駐并隸屬中國科學院的重要研發(fā)機構(gòu),一直致力于材料科學與工程的前沿探索與產(chǎn)業(yè)應用結(jié)合。此次在工程塑料3D打印方向取得的進展,是其面向國家戰(zhàn)略需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,在先進制造與新材料交叉領(lǐng)域持續(xù)深耕的體現(xiàn)。相關(guān)技術(shù)已申請多項專利,并通過所內(nèi)期刊、電子雜志等學術(shù)平臺進行了成果分享,后續(xù)團隊將進一步開展應用驗證與產(chǎn)業(yè)化推廣工作,以期將實驗室的創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為實實在在的生產(chǎn)力,為我國高端制造和電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻材料學科的支撐力量。
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更新時間:2026-06-19 22:29:33