3D打印“独家浆料”

实现轻质超导块材制备突破

想象一下，如果握在手里的甜筒冰淇淋化了，而甜筒壳底部恰好破了个洞，可能你会想尽快把它处理掉。可你是否想过，如果任由冰淇淋往下滴，会滴出怎样的图景？

近期，兰州大学土木工程与力学学院周又和教授团队用这样的“冰淇淋”设计解决了一个可控YBa2Cu3O7x超导材料制备的国际难题，相关成果《一种形状及结构可裁剪设计的超轻钇钡铜氧超导体高效制备方式》发表在国际著名期刊《先进功能材料》。在这个“冰淇淋”中，类似甜筒外壳的装置叫做3D打印喷头，“甜筒”里装的则是经过数次配比而成的YBCO超导块材浆料。在团队设计的程序控制下，浆料自如地从喷头中滴落，按照既定“路线”打印出具有复杂形状的超导样品。

绿色超导YBCO块材制备工艺示意图

“独家浆料”+低温冷铸

解决收缩坍塌与随机裂纹难题

一直以来，超导块材因其独特的超导性在电机、磁悬浮运输、磁透镜等领域具有广泛的应用前景。其中，YBa2Cu3O7x（YBCO）作为一种高临界温度、高临界电流密度和高俘获磁场的优质超导块材，更是在准永磁体、悬浮装置等方面显示出良好的应用前景。

但由于YBCO氧化物陶瓷的本征脆性，再加上高温烧结制备过程中由于温度变化引起的机械应力，传统冷压烧结制备出的YBCO块材往往存在大量无序裂纹和大幅度收缩变形，无法实现各种形状、各种结构的制备和塑形要求，从而难以直接加工生产。

“超导材料的固有脆性极大地制约了超导应用的力学性能，其超导性与力学性能是一大矛盾，建议兰州大学针对增韧改性进行攻关。”年在浙江大学召开固体力学国家基金委创新研究群体交流会时，时任国家自然科学基金委主任杨卫院士得知周又和团队长期

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