20世紀90年代初期，美國橡樹嶺國家重點實驗室(Oak Ridge National Laboratory，ORNL)的JANNEY和OMATETE發明了一種新的陶瓷成型技術——凝膠注模成型技術（gel casting）。該技術將傳統的陶瓷工藝與聚合物化學巧妙地結合起來，是一種新型的制備高品質復雜形狀陶瓷件的近凈成型技術。
圖 凝膠注模成型的陶瓷部件，來源：Fraunhofer IKTS
1.凝膠注模成型技術的基本原理
凝膠注模成型技術將傳統的粉體成型工藝與有機聚合物化學結合，將高分子單體聚合的方法靈活地引入到粉體成型領域中，通過制備低黏度、高固相體積分數的懸浮液來實現凈尺寸成型高強度、高密度均勻坯體。其基本思想是采用具有三維網絡結構的高分子物質將分散均勻的粉體懸浮液中的顆粒包裹使之原位固定，從而得到具有粉體與高分子物質復合結構的坯體。實際上，凝膠注模的坯體就是一種粉體與高分子有機物的復合材料。
圖 凝膠注模的原理，來源：https://doi.org/10.1080/17436753.2023.2265204
該方法的基本原理是在低黏度（<1Pa·S）高固相體積分數（體積分數≥50 %）的粉體-溶劑懸浮體中，加入有機單體，然后，通過某種手段如在催化劑和引發劑的作用下或通過加熱或冷卻等方式使濃懸浮體中的有機單體化學交聯聚合或物理交聯成三維網狀結構，從而使懸浮體原位固化成型。
根據所采用的溶劑是否為水溶液，將凝膠注模分為水系凝膠注模和非水系凝膠注模。
2.凝膠注模成型技術的工藝流程
圖 凝膠注模成型工藝流程
凝膠注模成型技術的工藝流程包括：
1）將粉料和分散劑加入到溶劑(水溶液或非水溶液)中，通過球磨和超聲振蕩等方式配成粉體懸浮漿料；
2）將有機單體和交聯劑溶于懸浮漿料中，借助真空球磨工藝排除漿料中的氣泡，降低懸浮液黏度，增加漿料的流動性，制備出低黏度高固相體積分數的濃懸浮液；
3）注模前依次加入引發劑(或引發劑與催化劑，或固化劑等使有機單體發生凝膠反應的物質)，充分攪拌均勻后，將漿料注入模具中；
4）在一定的溫度條件下引發有機單體發生凝膠反應，漿料黏度隨反應的進行急劇增加，從而導致漿料中的粉體被原位包裹、固化成型，最終形成具有一定強度和柔韌性的三維網狀結構，得到含一定溶劑的坯體；
5）脫模后，在一定的溫度和濕度條件下干燥，得到較高強度的坯體(如需要，可進行適當的機加工修坯)；
6）最后將干坯排膠(使坯體內的凝膠等有機物質分解、揮發)并燒結，得到致密部件。
3.凝膠注模成型技術的優勢特點
1）適用范圍廣，對粉體無特殊要求；
2）可實現近凈尺寸成型，制備出復雜形狀的部件；
3）生坯強度高，明顯優于傳統成型工藝所制的坯體，可進行機械加工；
4）坯體有機物含量低；
5）坯體和燒結體性能均勻性好；
6）工藝過程易控制；
7）對模具的材質要求不高，玻璃、塑料、金屬和蠟等均可用于凝膠注模成型，但在使用時一般需要使用脫模劑；
8）成本低廉。
凝膠注模成型是繼注漿成型、注射成型之后的一種凈尺寸成型工藝，結合傳統陶瓷工藝與聚合物化學，目前已成功應用于Al2O3、TiN、SiC、Si3N4等多種結構陶瓷的工業生產。
2.凝膠注模成型技術的研究與進展，王小峰，等.
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