近日，西安交通年夜学、西安电子科技年夜学两所高校科研团队联手攻关，于3D打印压电器PA集团官网件运用范畴冲破“洽商”技能。这项结果买通了从质料制备、3D打印到器件集成的完备技能链路，为医疗诊断、无损检测等范畴的压电器件定制化设计斥地了新路子。研究结果发表于《进步前辈质料》上。

通俗来说，压电器件就像现代医疗诊断、工业无损检测及智能传感体系的“心脏”，既要机能过硬，又患上能做出繁杂布局才能满意现实需求。3D打印技能依附其成型快、设计矫捷的上风，于制造繁杂外形的压电元件上揭示出巨年夜潜力。但持久以来，3D打印的压电陶瓷存于致密性不足、机能不如传统要领成品等问题，难以投入现实运用。

这暗地里隐蔽着一连串环环相扣的难题：压电陶瓷粉体特别是铅基粉体折射率高，插手打印用的光敏树脂后，会拦阻紫外线固化，轻易致使打印件分层开裂；打印历程中孕育发生的微小缺陷，会让后续烧结后的陶瓷内部充满孔隙；怎样设计匹配的器件布局，让高机能繁杂陶瓷真正阐扬作用，一直没有好的解决方案……这些问题成为3D打印压电器件从试验室走向现实运用的“拦路虎”。

针对于这一痛点，结合团队提出“压电质料-繁杂布局-器件运用”的全链条设计计谋，借助数字光处置惩罚技能（DLP）实现了冲破性进展。

为解决打印固化难题，团队经由过程仿真计较与试验研究发明，将传统利用的0.6微米压电陶瓷粉体，优化为1.0~1.5微米的粒径，年夜幅削减了光散射，让紫外线顺遂固化，有用防止了打印件分层开裂的问题，乐成打印出边沿清楚、布局完备的繁杂外形压电陶瓷。就连传统工艺难以实现的8阵元环形阵列布局也能顺遂成型。

烧结环节中，团队经由过程邃密调控工艺，让陶瓷致密度到达95%以上且无裂纹。此中，用1.0微米粒径粉体于1235℃下烧结的Sm-PMN-PT压电陶瓷，压电系数高达1285皮库每一牛，机能体现十分优秀。

更要害的是，这项技能已经乐成落地到现实器件中。团队使用3D打印制成的8阵元环形阵列超声换能器，不仅带宽到达60%，脉冲回波峰值电压更是高达952毫伏，综合机能跨越现有其他3D打印换能器。

成像测试中，该换能器经由过程动态聚焦，将成像分辩率晋升了10%~55%，能清楚出现线靶及无损检测试块的邃密布局，充实揭示了繁杂布局设计带来的机能上风。

相干论文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202514520