陶瓷也能3D打印冷板？它会比纯铜更“冷静”吗？

冷板是现阶段3D打印行业重点聚焦的最新应用方向之一，其背后的主要推动力在于，AI算力、高功率化数据中心、新能源普及等多个行业迎来了高速增长。

当前，行业内多数开发商聚焦于纯铜和铜合金以及铜金刚石复合材料冷板的3D打印开发，重点围绕极限特征尺寸进一步突破和创新结构设计。

但笔者发现，有多家企业开发出了陶瓷3D打印冷板，如Lithoz、3DCeram、Sinto Advanced Ceramics Europe、Coreprint等，他们共同选择的材料为氮化铝（AlN）。

AlN陶瓷的密度以及热导率和传统制造的部件一致，而且它有着优异的电绝缘性、热稳定性和耐化学腐蚀性，这让它成为了工业应用和半导体行业的理想材料。

在2026年欧洲航天局工业航天日上，Sinto公司展示了氮化铝套管、热交换器组件。该公司表示，将一种新的陶瓷引入增材制造工作流程不仅仅是证明这种材料可以打印。

在将其纳入产品组合之前，会评估其打印性能、热处理、最终组件的性能以及整体工艺稳定性，质量保证和可重复性也是评估过程的一部分。

Lithoz 氮化铝3D打印陶瓷材料数据

Lithoz 氮化铝3D打印陶瓷

2025年，Lithoz展示了3D打印的氮化铝（AlN）冷板，它具有传统加工技术无法制作出的三维内部构造，如陀螺晶格。此类结构可以高效传热、外形紧凑，并能进行针对性的热调节。而且这类冷板经久耐用，尺寸精度高，还能定制设计，可应用于下一代半导体冷却。

Lithoz 氮化铝3D打印的冷板

3DCeram则进行了更细致的介绍。在半导体行业里，氮化铝（AIN）是一种极具价值的材料，特别适合用于需要出色散热性能与电绝缘性能需求的应用场景。这种技术陶瓷拥有这些应用所需的特性，像高导热性、优良的电绝缘性以及低热膨胀性，进而保障了在热循环时的尺寸稳定性。

半导体制造商可以利用3DCeram的C1000 FLEXMATIC打印机，设计和生产具备集成通道、安装功能以及晶格构造的高度复杂热管理组件，而且还能极大程度减轻重量。

C1000 FLEXMATIC 打印的半导体应用AlN散热器

举例来说，氮化铝（AlN）是制作半导体加工设备关键部件散热板的优良材料。这些散热板处于晶圆下方，能保障在沉积与蚀刻步骤中高效散热，实现均匀的温度分布。要可靠运行，散热器就得兼具高导热性、机械稳定性和耐等离子体环境——而这些恰恰是氮化铝的关键特性所在。

除了材料本身具备的特性之外，3D打印散热器还能够实现高度工程化的表面几何形状，如背面气体冷却所需要的穿孔样式。这些经过优化的设计，改善了晶圆的传热状况以及温度均匀性，而且直接契合下一代半导体制造的严苛要求。

另外，Lithoz展示了3D打印的AlN陶瓷热交换器，应用于兆瓦级飞机的氢电推进系统。凭借其出色的热膨胀系数与导热率，它成为了解决高性能组件热管理问题的理想材料。这大大提升了热效率，还实现了紧凑轻量化的系统架构，这对航空电气化至关重要。

Lithoz首席执行官Johannes Homa博士表示：“这是我们陶瓷3D打印技术在全新领域的突破性应用。航空航天和可持续发展是Lithoz的关键增长领域，因此实现氮化铝的批量生产对这些行业来说是一个重要的里程碑。这种材料开辟了此前无法实现的设计和应用可能性，通过陶瓷增材制造技术为航空业更环保的未来起到了关键性的助力。”

3D打印技术参考留意到，乾度高科是国内能够实现氮化铝陶瓷3D打印的开发商。它表示，采用3D打印装备和工艺能够制造特种陶瓷，包括碳化硅、氮化硅、氮化铝、氧化锆、氧化铝等。这些材料具备高强度、高致密度的特点，工艺性能优良，且能良好匹配相关装备，已在多个领域实现重点产品的实际应用。#增材制造 #3D打印 #陶瓷

注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#冷板 #陶瓷 #3D打印 #氮化铝