美国莱斯大学和匈牙利赛格德大学的研究人员合作，通过在3D打印陶瓷基复合材料表面涂覆柔性环氧树脂聚合物保型涂层，显著提升陶瓷基复合材料的损伤容限。

软体动物壳体中的珍珠层、骨骼等天然陶瓷基复合材料由硬的矿物质和软的有机相层层组装而成，具有多尺度复杂内部结构，表现出极高的强度和韧性。受此启发设计的仿生陶瓷基复合材料强度和韧性均优于普通陶瓷，但制备工艺复杂且尺寸有限。研究人员通过立体光固化和热解制成具有特定形状的陶瓷骨架，将其置于环氧树脂中，经紫外光固化后表面形成70~100 μm厚的柔性环氧聚合物保型涂层，最终得到大小为1.5 cm 3 的陶瓷基复合材料。仿真结果表明，陶瓷基复合材料的压缩强度达到82 MPa，而未涂覆保型涂层陶瓷仅为57 MPa；陶瓷基复合材料的能量吸收能力是未涂覆保型涂层的陶瓷的10倍。采用上述方法制备的圆柱形陶瓷基复合材料试样，韧性和断裂应变比未涂覆保型涂层的陶瓷分别提高2.5倍、4.5倍。

这项研究为制备轻质高强陶瓷基复合材料提供了一种简单方法，将促进陶瓷基复合材料部件在结构工程中的应用。

论文：Damage-tolerant 3D-printed ceramics via conformal coating