近日，第二十八届全国发明展览会·“一带一路”暨金砖国家技能发展与技术创新大赛在中山市举行。机械工程学院刘伟教授课题组研发的项目“一种基于水萃取脱脂的塑性FDM-3D制造复杂形状碳化硅陶瓷异形件的方法”获得了大赛金奖。

图1 获奖证书

该项目是刘伟教授在3D打印领域最新的研发成果，可以不受形状、精度及尺寸的性质制造中、大尺寸碳化硅陶瓷部件，研发成果主要包括塑性3D打印光伏用碳化硅陶瓷晶舟、碳化硅陶瓷反射镜、碳化硅陶瓷泡沫陶瓷过滤器（技术手段及研发成果如图2所示）。作为第三代宽禁带半导体材料，SiC（碳化硅）凭借其优异的物理和电学特性，尤其在高频、高压和大功率半导体器件中展现出广泛的应用前景。SiC的应用领域涵盖了电力电子、通信、汽车、能源等多个行业，是支撑现代高效、稳定能源系统和未来智能电动化发展不可或缺的基础材料。现今全世界都在争相研究碳化硅半导体材料。本项目利用3D打印的方法制备了复杂形状且尺寸较大的碳化硅材料，并且引入了水萃取脱脂这一脱脂工艺手段，完全满足了环保和低成本的要求；并引入塑性粘结剂克服了传统FDM-3D打印难以制造复杂形状的碳化硅材料。该技术具有很好的先进性和创造性并一定程度上推动了碳化硅无模制造的发展。

图2 技术手段与研发成果

据悉，全国发明展览会迄今已成功举办27届，展示发明成果近10万项。本届展会主题是“智汇中山、绽放湾区”，来自400多家创新主体的近千项发明创新成果现场进行展示，包括世界500强大型央企、独角兽企业、知名高校、科研院所等。经网上和现场评审，在参展参评项目中，696个项目获得“发明展览会奖”，包括金奖204项、银奖231项、铜奖261项。

（撰稿：刘伟；一审：龙建宇；二审：付皓珺；三审：邓维伟）