张军晖，上海电机学院航空学院讲师，西班牙加泰罗尼亚理工大学博士（2023），比利时鲁汶大学博士后（2024—2025），入选第18批上海市白玉兰人才计划（青年项目）。现任国际期刊《Additive Manufacturing Frontiers》青年编委（2025—2028），同时为欧洲陶瓷学会及比利时陶瓷学会会员。博士毕业获加泰罗尼亚理工大学Cum Laude博士学位。
近年来，围绕增材制造与先进陶瓷材料开展研究，已发表/录用期刊论文12篇，其中SCI论文10篇，以第一作者在《Journal of the European Ceramic Society》《Ceramics International》等中科院TOP期刊发表多篇论文。主要研究方向包括：增材制造技术、陶瓷基复合材料制备与性能调控、微观结构设计及断裂机理研究。
报告内容：
增材制造（3D打印）技术为陶瓷基复合材料复杂结构的一体化成形提供了新的技术路径。本报告围绕“陶瓷材料增材制造”与“陶瓷断裂监测及机理研究”两个方面展开，重点介绍相关研究进展。
(1)基于增材制造技术的陶瓷材料制备
采用直接墨水书写（DIW）3D打印技术，实现了氧化锆等结构陶瓷复杂构件的高精度成形。针对陶瓷打印过程中存在的浆料流变性难控制、层间结合不足以及脱脂烧结收缩等关键问题，通过优化浆料配方与打印工艺参数，成功制备出致密度高、力学性能优异的陶瓷构件。
在此基础上，系统研究了不同工艺参数与结构设计对构件性能的影响，并结合微观结构表征与力学性能测试，分析了材料组织演化与性能之间的关系，为增材制造陶瓷材料的结构设计与性能优化提供了理论与实验依据。
图2.陶瓷浆料流变性能表征与优化
图3.不同结构陶瓷部件力学性能对比
（2）陶瓷断裂监测与机理研究
陶瓷材料具有高强度、高硬度等优点，但其脆性特征易导致裂纹快速扩展并引发灾难性失效，因此亟需开展损伤监测与破坏预测研究。针对上述问题，首先制备了导电银墨水，并基于丝网印刷技术在3D打印陶瓷部件表面集成应变传感器，实现了对裂纹萌生与扩展过程的实时检测。进一步建立了基于传感器电阻变化的裂纹识别方法，可用于表征陶瓷材料裂纹的产生与演化过程，为陶瓷结构健康监测与失效预警提供了新的技术思路。
图4.导电油墨及应变传感器的制备过程示意图
图5.陶瓷3D打印部件表面传感器的传感性能研究
