哈工大研究人员开发出地聚合物3D打印墨水
- 来源：天工社
- 编辑：齐之越
- 2017/6/6 9:11:07
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【中国智能制造网 技术前沿】近日，哈尔滨工业大学开发了一种新的3D打印墨水，表现出与高强度混凝土相当的拉伸强度，以及与导电性好的陶瓷纳米复合材料相同的导电率。此次研究中的3D打印墨水是一种地聚合物，本身不具有通过3D打印喷嘴的流动性，为此，研究人员尝试将氧化石墨烯加入其中。
本月初，哈尔滨工业大学和我国教育部研究人员将一篇论文在线发表在《Carbon》杂志上，文中讲述了氧化石墨烯(GO)在一种3D打印墨水中的应用。他们开发的这种新材料表现出与高强度混凝土相当的拉伸强度，以及与导电性好的陶瓷纳米复合材料相同的导电率。
改变地聚合物的流动性
此次研究中的3D打印墨水是一种地聚合物，这种材料具有耐热和绝缘性能，并且能将废弃材料封装在其结构中，它包括高温陶瓷、由回收材料制成的混凝土(如俄罗斯建筑公司Renca开发的géobéton)。
作为一种原料，地聚合物本身不具有通过3D打印喷嘴的流动性。因此，为了改变它的流动性，研究人员尝试将氧化石墨烯加入其中。
混合材料
通过将氧化石墨烯颗粒注入地聚合物中，研究人员制作出四种材料样品，每一种有着不同的GO-地聚合物比。
在地聚合物的分子结构中，GO颗粒充当了碱源颗粒和铝硅酸盐之间的一种润滑剂。该研究假设颗粒之间的相互作用在颗粒之间产生了一层厚的水膜，因此具有较高GO浓度的GO-地聚合物墨水的流动性比其他墨水更好。
打印原本无法打印的材料
研究员用一台改进后的市售UP Plus2 3D打印机打印上述墨水。在将墨水直接写成一个设计后，他们将结构放在一个受控腔室内进行为期5天的固化，随后再对结构进行1000℃的烧结，以将材料中的氧化石墨烯颗粒转化为石墨烯，从而赋予结构额外的强度和导电性能。
(原标题：哈工大用氧化石墨烯将不可打印的地聚合物变成3D打印墨水)
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