半導體裝備用陶瓷部件，在物料純度、尺寸精度、機械性能、熱性能、電性能等方面有較高的要求。碳化硅陶瓷是一類被市場驗證過的性能優異的符合半導體裝備部件用的材料，在陶瓷機械臂(剛度、耐磨性）、晶舟(純度、高溫力學性能）、冷盤（導熱性、剛性）、工作臺（尺寸精度、執穩定性）等部件上有重要應用。

但面對大尺寸、復雜結構、短制造周期、高穩定、低成本的市場需求，傳統的碳化硅陶瓷的制造工藝已經遇到瓶頸。采用增材制造技術，實現子碳化硅陶瓷半導體裝備陶瓷部件制造技術的突破。

3D打印成形的半導體裝備碳化硅陶瓷部件，根據不同的尺寸、形狀和目的需求，經過3D打印成型、反應燒結、精加工處理得到的高純度、高溫定性、高熱導、耐高溫、耐摩擦磨損性能優異的產品，可滿足半導體裝備陶瓷部件眾多應用場景需求。此系列產品，生產周期短、標準化、批量化，并可實現更適宜于半導體行業高效高質生產的差異化結構設計。

通過3D打印技術，我們可以根據不同的尺寸、形狀和功能需求，設計并制造出高純度、高溫穩定性、高熱導率、耐高溫、抗磨損性能優異的碳化硅陶瓷部件。這些部件不僅滿足了多樣化應用需求，而且其生產周期短、標準化、可批量生產，能實現差異化結構設計，更適應各種行業的高效、高質量生產需求。

圖片拍攝于寧波伏爾肯展臺

此外，基于PEP（Powder Extrusion Printing）技術，我們可以通過“3D打印+粉末冶金”的方式，制造出具有復雜結構的陶瓷和金屬產品。這些產品具有一致且優良的性能，可以有效減少制作周期和生產成本。

碳化硅材料制舟托、舟盒、管件制品等熱穩定性能好、高溫使用不變形、無有害析出污染物、熱膨脹系數適配性好、維護成本低、使用壽命長，具有替代存量石英材料的能力。PEP技術結合反應燒結工藝制造碳化硅品舟，為品網教具的靈活結構設計提供了支持，有效減少制作周期和生產成本。

PEP(Powder Extrusion printing)技術是升華三維獨創的“3D打印+粉末冶金”相結合的陶瓷&金屬間接3D打印工藝。采用顆粒材料熔融擠出方式,實現復雜結構陶瓷&金屬產品的無模化制備。在得到具有一定密度和強度的生壞后,再通過脫脂和燒結工藝可獲得性能一致且優良的產品。

空間反射鏡是由升華三維基于PEP工藝制造的大尺寸、輕量化、一體化設計的近凈成型碳化硅陶瓷復雜結構部件,致密度可高達99%,機械性能穩定。有效促進了遙感衛星發展和空間基礎設施建設可大幅降低成本,縮短研發生產周期,在商業航天領域發展最快的遙感衛星上有巨大市場空間。

原文始發于微信公眾號（陶瓷科技視野）：碳化硅陶瓷與3D打印技術的創新應用