为了让正硅酸锂粉体浆料经过3D打印出来后，能够迅速固化，就必须选择合适的固化成形方式。
“陶瓷3D打印有两种主要固化成形方式，一种光固化，另一种是粉末烧结或熔化。”陈张伟说，粉末烧结是用高能量激光直接对陶瓷粉末进行高温烧结，烧成所需的形状，但是因为温度比较高，容易产生开裂，而且精度可控性较差。而光固化不仅开裂缺陷较少，打印精度较高，同时对多孔结构细节具有很强的把控能力。
因此，科研团队选择了光固化的方式，并研发出一种光固化3D打印专用高相纯度正硅酸锂粉体浆料。
陈张伟介绍说：“我们在正硅酸锂粉体浆料中混合了经优选过的有机化学添加剂组分，以及小剂量的光敏添加剂，它对特定波长的光敏感，利用405纳米紫外光对浆料进行照射，可以实现浆料的光聚合固化。”
3D打印出来的结构件，再进行高温烧结，在1050摄氏度的环境中烧制8—10小时实现瓷化，就能去除固化结构中的各种添加剂，且不再跟环境中的水和二氧化碳发生反应，“这些化学添加剂是以物理方式添加进去的，不会对正硅酸锂造成破坏。”陈张伟解释道。
采用这种方法打印出来的产氚单元是一体化无缺陷结构，经过测试，克服了球床填充率有限和应力集中引发的可靠性问题，其稳定性、力学性能比传统微球结构提升2倍。
3D打印出来的这种产氚单元的产氚效率也有望获得大大提升。传统的微球结构占空比最高为65%，而3D打印可以根据需要在60%到90%之间灵活调整，正硅酸锂的比表面积也较微球结构得到大幅增加。
国际同行给予高度评价，认为提出的3D打印技术在核聚变核心陶瓷部件的制造与应用极具创新性。该研究在核聚变堆应用方面极具前景，将为替代传统球床陶瓷产氚结构和推动托卡马克核聚变反应技术商业化提供更多可能。
已完成核聚变反应堆关键部件试制
虽然人类距离可控核聚变还有很长的路要走，不过这并不妨碍我们向着目标不断努力。
3D打印作为一种新兴的先进制造方式，颠覆了传统制造模式。3D打印技术可实现复杂结构一体化成形，具有制造周期短、材料利用率高等特点，是复杂构件制造的重要创新方法。在核聚变反应堆中，也逐渐展现出独特的优势。
据陈张伟教授介绍，此前，深圳大学增材制造研究所已与西南物理研究院合作，围绕核聚变堆第一壁CLF-1钢构件的选择性激光熔化工艺（SLM，金属材料增材制造中的一种主要技术途径）及其组织性能调控开展了系统研究工作，首次将非均质双/多模组织设计思路引入到SLM成形高强韧低活化马氏体钢（RAFM，为未来核聚变堆研发的钢种）的开发，基于SLM工艺参数和扫描策略的优化，SLM成形CLF-1钢兼具高强度与高塑性，其综合强韧性显著优于目前文献报道的RAFM钢。