法国航天局利用3D打印陶

法国航天局(CNES)进行的一项新研究正在调查3D打印的氧化物陶瓷材料如何改进用于空间推进的关键子系统的设计。该研究的重点是开发优化的钇铝石榴石(YAG)干凝胶，当3D打印成复杂形状时，该干凝胶可提供理想的强度和抗蠕变性。根据CNES的说法，这些增材制造的YAG陶瓷可以构成未来用于深空探索涡轮叶片的金属合金的基础。

3D打印的YAG陶瓷结构。图片来自科学报告。

用于空间的陶瓷3D打印

美国宇航局工程师凯特鲁宾斯在安装在国际空间站上的三坐标测量机旁边。照片来自美国国家航空航天局。

改进空间推进系统设计

CNES关于氧化物陶瓷的最新研发工作希望改进空间推进关键子系统的设计，以提高液体推进火箭发动机的性能。目前，由金属合金的电阻施加的最大允许涡轮温度限制了液体推进火箭发动机循环的性能。据该机构称，为涡轮机部件引入抗蠕变氧化物陶瓷有助于提高循环温度，从而提高深空探索任务的性能。之所以选择YAG，是因为它在高温下具有理想的机械性能，特别是它的高强度、在1000摄氏度以上的温度下具有良好的蠕变性能、低导热性、物理和化学稳定性以及对水蒸气腐蚀的高抗性。

YAG干凝胶的制备方案。图片来自科学报告。

降低成本和节约能源