陶瓷等高温结构材料的发展因其极高的熔点和构建复杂结构的难度而受到限制。弹性体衍生陶瓷的四维 (4D) 打印在陶瓷的几何灵活性上取得突破。然而，陶瓷 4D 打印系统的应用受限于耗时繁琐的形状转变（变形）和材料转变（变质）独立分步的工艺过程、低精度的4D变形机制/3D结构特征/2D表面质量、及低热性能的SiOC基陶瓷。
此外，现有4D打印技术制备的陶瓷材料的形状不能发生变化，而现有形状记忆陶瓷的研究受限于低材料普适性、低几何灵活性、小结构尺寸、及低形状记忆功能灵活性。
为了解决上述诸多难题，该研究提出了4D增减材复合制造形状记忆陶瓷的新范式，该范式实现了一步式变形变质4D打印陶瓷，兼具高2D/3D/4D精度、高效率、及大尺寸；研发了具有初始/反向、整体/局部多模式形状记忆功能的宏观尺寸形状记忆陶瓷；提升了所打印复杂网格轻质结构SiOC基陶瓷材料的火焰烧蚀性能。
该工作首次实现了4D增减材复合制造陶瓷，亦首次实现了4D打印形状记忆陶瓷。该工作提出的4D增减材复合制造形状记忆陶瓷技术可实现高精度（十微米级），大尺寸（十厘米级），超快的前驱体转变为陶瓷的速度（几秒钟内），以及前驱体材料的快速制造（批量生产能力），有力推动了陶瓷4D打印技术的潜在应用发展，有望应用于航空航天（全陶瓷整体涡轮叶盘、可变形热防护系统，太空折叠系统，在轨制造和修复，原位太空打印和殖民等）、3C电子（可折叠陶瓷手机背板、微机电系统等）、生物医疗（生物植入物等）、和艺术（文物研究和修复、首饰、装饰品等）等领域。
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