多孔陶瓷材料增材制造

霍存寶 田小永＊ 南洋 李滌塵

（1 西安交通大學 機械制造系統國家重點實驗室，陜西 西安 710049；2 中國石油蘭州化工研究中心，甘肅 蘭州 730060）

0 前言

多孔陶瓷，尤其是具有多級孔結構的陶瓷，因其具有較大的比表面積、高滲透性、良好的機械性能和高溫化學穩定性[1-6]，被廣泛應用于催化劑載體、石油化工、分離過濾、生物組織工程、隔熱材料、輕質承重材料等領域。多孔陶瓷的傳統成型技術包括溶膠凝膠工藝、凝膠注模、注射成型、擠壓成型、切削加工等。這些傳統的成型技術通常涉及模具制造、需要高毒性有機溶劑、聚合物基質去除不完全、工藝時間較長、成本較高等問題，且很難制備具有高度復雜的幾何形狀和相互連通的孔結構。此外，由于陶瓷部件極高的硬度和脆性，難以進行機械加工。

3D打?。ㄔ霾闹圃欤┘夹g通過逐層疊加方式來實現零件的成型，可實現任意復雜結構零件的低成本快速制造，實現具有毫米尺度的任意單胞形狀多孔陶瓷結構的可靠制備[7]。目前，圍繞陶瓷3D打印開展的研究主要集中于陶瓷致密化，以解決3D打印陶瓷素坯燒結過程中產生的孔隙與裂紋，提高陶瓷零件的致密度與強度。而利用陶瓷3D打印工藝容易產生孔隙的特性，可實現具有復雜結構的多孔陶瓷零件的快速成型，其在定制化生物陶瓷支架、高性能過濾設施等領域展現出廣闊的應用前景[8]，可實現毫米級到米級的多孔陶瓷結構的制備；但在制備微納尺度多級孔陶瓷方面，仍極具挑戰性，亟需通過對陶瓷原材料、3D打印工藝（燒結工藝）、宏微結構設計等方面開展系統研究，建立材料-工藝-結構與性能之間的關系，實現多孔陶瓷結構功能一體化制造。

本文針對多孔陶瓷零件增材制造技術的成型原理、優勢、研究現狀及存在的問題進行了綜述分析，并對多孔陶瓷零件增材制造技術的發展趨勢進行了展望，重點討論基于粉末床熔融、直接墨水書寫工藝的兩種多孔陶瓷的制備方法，實現了高強度、納米與微米孔可同時調控的多孔氧化鋁陶瓷結構的制備，并探索了其作為催化劑載體的應用性能。

1 多孔陶瓷3D打印機理

按照孔隙的來源，可將3D打印多孔陶瓷中的孔隙分為三類。

1）設計孔隙。通過結構設計并在3D打印中直接制造的宏觀孔，可實現孔徑大小從毫米級到米級的變化[7]，對于較精密的3D打印技術，可制造微米級的孔隙[9]。

2）材料孔隙。陶瓷原材料自身造成的孔隙，包括陶瓷材料自帶的孔隙和在3D打印過程中因為受熱、擠壓等因素導致裂解而產生的孔隙，比如γ氧化鋁、氫氧化鋁、莫來石空心球[10]、分子篩[11]等材料，孔隙大小為納米級到微米級，而造孔劑（非陶瓷材料本身，尤其指粘結劑、造孔模板[12]）材料在經過高溫燒結或化學刻蝕等工藝后分解而造成的孔隙，孔隙大小為納米級到微米級。

3）工藝孔隙。3D打印工藝在打印過程中產生的孔隙[13-14]，這主要是因為顆粒與顆粒、線與線、層與層之間粘結不充分，導致各向異性的微觀結構和力學性能，孔隙大小為微米到毫米級。

其中，第一類和第三類孔隙是多孔陶瓷傳統制備工藝不能實現的。雖然增材制造存在各向異性、階梯效應等技術缺點，難以實現致密化，但是能夠精確控制孔的尺寸、形狀和數量，從而實現形狀復雜的多孔結構。陶瓷零件中這三類孔隙的產生會降低陶瓷零件的致密化程度，當前陶瓷3D打印研究的主要關注點在于陶瓷致密化，而實現多孔陶瓷制備需要的正是局部致密化，即在保證所需多孔結構的前提下實現局部的致密化，以此提升多孔陶瓷的力學性能。致密陶瓷與多孔陶瓷有不同的應用場合，兩者相輔相成，例如在航空航天領域，致密陶瓷可用來制備渦輪葉片、機身承重部件等，多孔陶瓷可用作隔熱材料、隱身材料、氣體處理材料等。

目前，可實現多孔陶瓷制備的增材制造技術主要有三種工藝方法[15]：1）通過熱能選擇性地熔化/燒結粉末床區域的增材制造工藝，即粉末床熔融工藝（Powder bed fusion,PBF）；2）選擇性噴射沉積液態粘結劑粘結粉末材料的增材制造工藝，即粘結劑噴射工藝（Binder jetting），也稱為三維打印工藝（Three-Dimensional Printing,3DP）；3）將材料通過噴嘴或孔口擠出的增材制造工藝，即材料擠出工藝（Material extrusion），主要是直接墨水書寫工藝（Direct Ink Writing,DIW），簡稱直寫工藝。

2 多孔陶瓷粉末床熔融成型

2.1 工藝原理與研究進展

粉末床熔融工藝成型原理如圖1所示。PBF工藝使用高能量激光作為能量源，在每層的相應區域上選擇性地熔融聚合物材料、陶瓷材料、金屬材料或復合粉末，然后將相鄰層粘結在一起形成零件[16-17]。按照工藝過程和零件的成型原理，PBF制造陶瓷可分為直接成型法和間接成型法，直接成型法的原料粉末中無粘接劑，利用高能量密度的激光完成陶瓷材料粉體的熔融，實現陶瓷的致密化；間接成型法需要在粉體中添加粘接劑，激光將低熔點的粘結劑熔化，而后粘結劑將陶瓷粉體粘結成型，通過高溫燒結后處理實現陶瓷致密化。PBF工藝制備陶瓷件通常采用間接成型法，先熔化犧牲相粘結劑制備初坯，然后在馬弗爐中進行脫脂、后燒結處理，得到所需要的陶瓷件[18]。大多數關于陶瓷PBF成型的研究都強調高致密零件的生產[19-23]，因為粉末的不充分熔化會導致零件內部多孔的微觀結構和降低機械性能。雖然關于采用PBF成型多孔陶瓷的報道較少，但是利用PBF工藝容易產生多層級孔隙結構的特點可為多孔陶瓷的制備提供一種新的策略。

圖1 粉末床熔融工藝原理示意圖Fig.1 Schematic diagram of PBF

目前，采用PBF制備多孔陶瓷在生物醫學中有較廣泛應用，例如，制備具有復雜結構且良好生物相容性的支架，使用陶瓷-聚合物混合粉末制成的骨植入物，所用材料體系有羥基磷灰石-聚醚醚酮（PA-PEEK）[24]，二氧化硅-聚酰胺（SiO2-PA）[25]、羥基磷灰石-磷酸三鈣（HA-TCP）[26]和羥基磷灰石-聚碳酸酯（HA-PC）[27]等。在面向工程應用研究方面，魏青松等[28]以堇青石為原料，選取環氧樹脂作為粘結劑，采用機械混合法混合粉末，通過PBF工藝制造了壓縮強度為8.92MPa、孔隙率為62.3%的多孔堇青石陶瓷，如圖2（a）所示。An-Nan Chen等[10,29]以粉煤灰空心球為原料（其中含有近50wt%的SiO2燒結助劑），制備了抗壓強度為6.7MPa、孔隙率為79.9%的高孔隙率莫來石陶瓷泡沫，如圖2（b）所示。An-Nan Chen等[30]用MnO2作為燒結助劑，制造了抗壓強度為22.1MPa、孔隙率為44.7%的多孔莫來石陶瓷。A.Danezan等[31]使用高嶺石、石英和鉀長石組成的商用陶瓷粉，通過PBF制備了孔隙率為60%的陶瓷制品，如圖2（c）。Rong-Zhen Liu等[32]采用B4C作為無機添加劑，采用PBF工藝直接制備的多孔氧化鋁陶瓷燒結后的壓縮強度也只有3MPa。在上述研究中，都利用PBF工藝制備了多孔陶瓷，孔隙多分布在32.9μm～1mm范圍內，無法實現納米和微米尺度上的孔隙率和對孔徑分布的控制和調整，很難同時獲得良好的力學性能和高孔隙率，對成孔機理和材料配方優化的研究還不夠深入。

圖2 PBF工藝制造的多孔陶瓷零件[10,28]Fig.2 Porous ceramic parts fabricated by PBF[10,28]

2.2 PBF工藝制備孔隙分布可控氧化鋁陶瓷催化劑載體

針對PBF工藝制備多孔陶瓷的研究現狀，西安交通大學研究團隊以三水合氧化鋁、環氧樹脂E12 和二氧化硅粉末為原料，以PBF作為成型工藝，設計和制造了高強度、可同時調控納米與微米孔的多級孔隙氧化鋁陶瓷催化劑載體。為了提高打印的精度，采用光纖激光器，光斑直徑38μm，優化了PBF工藝參數，結合氫氧化鋁的脫羥基反應、PBF和高溫燒結工藝，實現了納米級和微米級的可控調節的多層級孔隙特征，并系統研究了原料組成（不同二氧化硅含量）和工藝參數（高溫燒結溫度）對壓碎強度、孔隙率、比表面積和孔徑分布的影響。本文制備的多孔陶瓷主要用作催化劑載體，根據美國標準ASTM D4179測得多孔陶瓷的壓碎強度為86.03±18.10N/cm，比表面積為1.958±0.123m2/g，孔隙率為64.85±1.15%，孔徑在95±1.23nm和17.76±0.14μm處呈雙峰分布，如圖3所示。創新性地利用三水合氧化鋁材料進行造孔，結合人工設計、脫脂、工藝本身產生的孔隙，采用PBF實現了低比表面積多孔氧化鋁陶瓷催化劑載體的制備，設計并制備了具有仿生葉脈特征的復雜結構整體式陶瓷催化劑載體結構，并開展了應用探索研究，如圖4所示。

圖3 PBF工藝制備的多孔氧化鋁陶瓷的性能Fig.3 Properties of porous alumina ceramics prepared by PBF

圖4 PBF工藝制造的多孔氧化鋁陶瓷零件Fig.4 Porous ceramic parts fabricated by PBF

PBF工藝采用間接成型法制備陶瓷一般含有有機粘結劑，往往需要很高的脫脂溫度（≥700℃）才能將粘結劑完全脫去。同時，因為粉床的堆積密度較低，需要采用較高的燒結溫度（≥1400℃）實現液相燒結（莫來石、鎂鋁尖晶石相等），才能促進多孔陶瓷的局部致密化，提高力學性能，然而，燒結溫度的升高（≥1000℃）往往導致氧化鋁陶瓷的比表面積快速降低，因此采用PBF工藝間接法難以制備具有高比表面積的氧化鋁多孔陶瓷。通過采用更低分解溫度或不影響陶瓷使用功能的粘結劑、提升粉末床的堆積密度等方法，有望實現高強度、高比表面積多孔氧化鋁陶瓷的PBF制備。

2.3 工藝優勢與挑戰

采用PBF制備多孔陶瓷一般采用間接成型法，其具有以下優勢：1）材料兼容性強，可使用多種材料組合，在功能性和結構陶瓷制造中具有廣泛的應用前景；2）制造過程不需要支撐結構，可制造復雜結構多孔零件；3）本工藝產生的氣孔更利于多孔陶瓷的制備。PBF采用間接成型法制備多孔陶瓷具有以下問題：1）對于粉末床熔融、粘結劑噴射等基于粉末床的工藝，粉末床的粉末填集密度較低，導致零件強度較低；2）對原料粉末的流動性要求高，為了避免粉末的團聚，一般粉末粒徑應大于5μm，最好選用球形粉末以及合適的粒徑級配（提升粉末的填集密度）；3）因為PBF成型過程中一般都使用有機粘結劑，所需脫脂溫度較高，很難制備納米孔；4）激光能量的擴散和傳導會導致相鄰粉末發生不必要的熔化，成型件的精度及表面粗糙度較差。

除了間接成型法的所有優勢外，PBF采用直接成型法制備多孔陶瓷還具有以下優勢：1）激光掃描，打印精度高；2）制造周期短，可實現多孔陶瓷的快速制造。PBF采用直接成型法制備多孔陶瓷具有以下問題：1）與間接成型法相同，粉末的填集密度較低、對原料粉末的流動性要求高；2）高功率激光掃描時的急劇加熱和快速冷卻引起的熱應力。直接成型法不再有粘結劑，需要使用極高的功率密度直接將陶瓷顆粒燒結在一起，由于陶瓷材料有限的耐熱沖擊性，熱應力會導致燒結部件出現裂紋和變形，而短的相互作用時間也可能導致熔融達不到要求，使得零件表面質量變差，零件中產生較大的孔隙。因此，對激光燒結過程、粉床溫度場進行理論仿真，提出相應的控制策略，對制造高質量的多孔陶瓷至關重要。

3 多孔陶瓷粘結劑噴射成型

3.1 工藝原理與研究進展

粘結劑噴射工藝也稱為3DP工藝，成型原理[33]如圖5所示。粘合劑溶液通過打印頭以一定的速度和頻率噴到粉末床表面的選定區域上，固化粘結粉末，逐層堆積，最終得到實體零件。粘結劑噴射工藝與粉末床熔融工藝都是基于粉末床的成型工藝，其原理決定了所制備陶瓷坯體具有多孔特性，適合制備多孔陶瓷零件。采用3DP工藝制造的多孔陶瓷通常有兩類孔隙[34]：1）人為設計的宏觀孔，孔徑在0.5～2mm之間；2）初坯經過高溫燒結后未完全致密化而產生的微觀孔，孔徑一般小于10μm。目前，3DP工藝主要應用于生物組織工程。Will等[35]采用3DP制得具有不同孔隙率的羥基磷灰石生物陶瓷支架(30%～64%)，如圖6（a）所示。Fierz等[36]將噴霧干燥的納米羥基磷灰石用于3DP成型，得到了具有宏觀孔和納米孔的多孔生物支架。Zocca等[37]使用陶瓷先驅體（硅樹脂）作為粘合劑，其與填料反應形成所需的陶瓷相，制備了孔隙率約64vol%的CaSiO3基生物相容性陶瓷零件，如圖6（b）、（c）所示。

圖5 粘結劑噴射工藝原理圖[33]Fig.5 Schematic diagram of binder jetting[33]

圖6 粘結劑噴射工藝制備的多孔陶瓷零件[35,37]Fig.6 Porous ceramic parts fabricated by binder jetting[35,37]

3.2 工藝優勢與挑戰

粘結劑噴射工藝的優勢主要有：1）制造成本低；2）材料兼容性強；3）打印速度快；4）幾何結構設計靈活，無需添加支撐就能制造復雜結構零件。3DP打印技術制備多孔陶瓷的主要問題在于成型零件的表面分辨率低、精度差、機械強度低等。粉末床的填集密度較低，因此所制備多孔陶瓷的強度一般較低。3DP工藝與粉末床熔融工藝都是基于粉末床的增材制造工藝，本身利于孔隙的產生，如何充分利用這些技術的特點開展高性能多孔陶瓷的制備是未來研究的重要方向。參考金屬增材制造的發展現狀，一般認為基于粉末床的增材制造技術將成為陶瓷增材制造領域最具經濟效益的增材制造工藝，因為該工藝使用的原材料成本低，易于加工大尺寸零件，可并行加工多個零件，設計靈活性高，且能直接制造陶瓷零件。

4 多孔陶瓷直寫工藝成型

4.1 工藝原理與研究進展

直接墨水書寫（DIW）即直寫成型工藝，也稱為自動注漿成型（Robocasting），工藝原理見圖7[38]。出料裝置安裝在Z軸方向上，由計算機軟件控制Z軸運動。其工藝過程為：出料裝置按計算機軟件生成的路線移動，且同時擠出漿料在打印平臺上，完成一層打印后，Z軸上升一個層高，繼續下一層的打印過程，逐層累加直到打印完成。與熔積成型（FDM）不同，DIW工藝中材料直接擠出而不熔化或凝固。打印油墨需在擠出噴嘴時具有低粘度，以保持流動性，但擠出之后需具有高粘度，以保持其在工作臺上的形狀。因此，用于DIW的大多數漿料是假塑性流體[39]，針對陶瓷打印采用的材料主要為水基膠體漿料和有機物基陶瓷漿料，如聚合物和溶膠凝膠油墨等。

圖7 DIW工藝原理圖[38]Fig.7 Schematic diagram of DIW[38]

Stuecker等[38]以莫來石為原料，制備了具有周期性孔結構的多孔莫來石陶瓷素坯，經高溫燒結后獲得相對密度為96%的莫來石陶瓷。目前，DIW技術廣泛應用于生物陶瓷植入物的制備[40-42]。Simon等[9]采用DIW工藝制備了具有3D周期性孔結構的支架，如圖8所示，建立了模擬人體骨骼自然微觀結構的多尺度孔隙結構，顯示了骨骼修復和置換的廣闊前景。綜上可見，DIW適于制造對表面質量/分辨率要求不高的、具有周期性特征的多孔陶瓷結構。Tubio等[43]使用基于DIW的方法制備了Cu/Al2O3多孔陶瓷催化劑，如圖9（a），用于不同的Ullmann反應，證明了3D打印的整體式催化劑具有較高的催化效率和良好的可回收性，但沒有做到納米孔的可控調節，載體比表面積低。Harshul Thakkar等[11]利用DIW技術開創性制造了具有高沸石含量的13X和5A分子篩，如圖9（b），比表面積可達571m2/g，具有良好的催化性能。因此，DIW在制備整體式催化劑載體或催化劑領域非常有前景。此外，Ming C.Leu等[44]提出一種旨在利用功能漸變材料制造陶瓷零件的DIW工藝，如圖10所示，其工藝原理是根據零件材料成分要求混合多種水性漿料，并在低溫冷凍環境中逐層擠出，以制造3D零件，并使用X射線能譜分析（EDS）驗證了梯度材料上的成分變化，為3D打印制造梯度功能多孔陶瓷提供了新的思路。

圖8 DIW制備的羥基磷灰石（HA）多孔陶瓷[9]Fig.8 Porous hydroxyapatite (HA) ceramics fabricated by DIW[9]

圖9 DIW制備的功能性多孔陶瓷[11,43]Fig.9 Functional porous ceramics fabricated by DIW[11,43]

圖10 DIW工藝制備梯度功能陶瓷[44]Fig.10 Functionally graded ceramics fabricated by DIW[44]

4.2 DIW制備多層級孔隙氧化鋁陶瓷催化劑載體

材料擠出工藝中的DIW工藝能夠制造具有納米孔且比表面積大的多孔陶瓷，西安交通大學研究人員以擬薄水鋁石為主要原料、10%稀乙酸為粘合劑、田菁粉為擠出助劑制備陶瓷漿料，通過結合擬薄水鋁石的脫羥基反應、DIW、冷凍干燥、對初坯進行硅溶膠真空浸漬和后處理高溫燒結，制備了在納米和微米尺度的孔隙特性可控的多孔陶瓷，并系統研究了原料組成和工藝參數對多孔陶瓷壓碎強度、孔隙率、比表面積、孔徑分布等的影響規律。所得氧化鋁多孔陶瓷的壓碎強度為54.45±7.36N/cm，比表面積為109.87±1.21m2/g，孔隙率為59.65±2.39%，平均孔徑為140.82?，如圖11所示。結合自然界中葉脈之類的仿生結構，可制備出具有良好傳質性能的多孔陶瓷，有助于構建新型的高性能催化劑載體，節省制造成本，并減少環境污染，實現流道復雜、傳熱傳質效率更高、壓降更低的整體式催化劑載體結構的制備，并開展了應用研究，如圖12所示。與PBF工藝相比，采用DIW工藝制備的多孔陶瓷結構成型精度較低，但因其可使用分解溫度較低的粘結劑、初坯可成型性強等特點，可以有效降低陶瓷初坯的燒結溫度，實現高比表面積多孔氧化鋁陶瓷的制備。

圖11 DIW工藝制造的多孔氧化鋁陶瓷零件Fig.11 Porous ceramic parts fabricated by DIW

圖12 DIW制備仿葉脈結構的整體式陶瓷催化劑載體Fig.12 Monolithic ceramic catalyst carriers with bionic leaf vein structures fabricated by DIW

4.3 工藝優勢與挑戰

DIW技術制備多孔陶瓷的主要優勢有：1）機器和原料成本較低，易于使用和個性化定制；2）能制造具有納米孔且大比表面積的多孔陶瓷；3）適合制造具有中空結構和梯度功能材料的零件[44]；4）適合打印對精度要求不高的具有周期性特征的多孔陶瓷結構；5）材料兼容性強，有廣闊的應用潛力。DIW技術制備多孔陶瓷的主要問題有：1）打印速度比較慢；2）打印零件表面粗糙度低；3）對漿料的流變性要求較高，否則會影響零件的表面質量。

5 發展趨勢

通過對上述研究的綜合分析，采用3D打印制備多孔陶瓷零件主要存在以下三個問題：1）很難實現孔隙結構在納米和微米尺度的調控和有序排布。2）3D打印的多孔陶瓷一般強度較低，在保證高氣孔率的同時，也要保證合理的強度。在孔隙率一定的情況下，孔隙分布越均勻，陶瓷基體的均勻化程度越高，顆粒間的結合力越強，陶瓷的強度越高，因此合理的優化工藝對多孔陶瓷的制備至關重要。3）3D打印多孔陶瓷的潛在應用還待大力開發。

針對以上問題，可以對多孔陶瓷增材制造技術的發展趨勢做出如下展望：

1）與傳統的多孔陶瓷制備技術結合。發泡工藝、有機泡沫浸漬工藝等多孔陶瓷的傳統制備技術可以控制多孔陶瓷微觀孔隙的形狀和大小、孔徑分布，易于產生納米級氣孔，但是難以控制毫米級以上的宏觀孔隙結構，因此，將3D打印工藝與多孔陶瓷的傳統制備技術結合，更利于實現孔隙結構在納米和微米尺度的調控和有序排布。例如，Minas等[12]將發泡工藝（乳液/泡沫模板）與DIW工藝結合，制備了孔隙結構可調且有序排布的分級多孔氧化鋁陶瓷，該多孔陶瓷在高孔隙率（88%）的情況下仍具有很高的壓縮強度（16MPa），如圖13所示。

圖13 DIW工藝結合發泡工藝制備的多孔氧化鋁陶瓷[12]Fig.13 Porous alumina ceramics fabricated by DIW combined with foaming process[12]

2）多孔陶瓷結構功能一體化成型。結構功能一體化成型指將傳統制造模式中的承載結構與功能結構進行融合制造出新型零件[45]。以多孔陶瓷催化劑載體為例，分級多孔陶瓷催化劑載體因其具有良好的催化性能而被廣泛應用于石油化工行業。但是，傳統工藝制備流程復雜、生產成本高、對于大孔結構難以實現精準控制，而多孔陶瓷3D打印技術可以提高靈活性和速度，消除加工限制，精確制造具有復雜結構的陶瓷零件。

3）梯度功能仿生結構多孔陶瓷的制備。梯度功能結構多孔陶瓷是梯度功能材料的一種，要求功能、性能隨零件內部位置而變化，其難以使用傳統多孔陶瓷的成型工藝制備，而使用3D打印工藝則可以實現。自然界中廣泛存在具有分級調控的多孔功能結構，如葉脈、蜂窩等，這些復雜結構兼具梯度功能性，可以提升多孔陶瓷的使用性能。3D打印技術結合仿生技術可以實現梯度功能仿生結構多孔陶瓷的快速制備。例如，3D打印的葉脈仿生結構（用于CO2光還原）具有更高的比表面積、質量傳遞效率和催化效率[46]，Ming C.Leu等[44]提出的一種利用功能漸變材料制造陶瓷零件的DIW工藝，都為梯度功能仿生結構多孔陶瓷的設計與制備提供了新的優化策略。

6 結語

本文綜述了多孔陶瓷增材制造技術的各種工藝原理及研究現狀，總結分析了每種工藝的優勢和存在的問題，對3D打印多孔陶瓷的未來趨勢進行了預測。針對目前3D打印存在的問題，重點討論了基于粉末床熔融、直接墨水書寫工藝的兩種多孔陶瓷的制備方法，實現了高強度、微納尺度多級孔結構的氧化鋁陶瓷催化劑載體的制備。增材制造技術在復雜結構高性能多孔陶瓷零件的制造領域具有巨大的應用潛力，受到越來越多的關注。3D打印多孔陶瓷在材料制備、工藝優化、制件性能提升等方面仍存在很多迫切需要解決的問題。隨著新的成型工藝、設備及材料等研究不斷發展，增材制造技術在多孔陶瓷制造領域的應用將越來越廣泛。