郭金玉，谢呵瀚，杨小乐，刘月明，马征宇，杨现锋，谢志鹏

(1.长沙理工大学材料科学与工程学院,长沙 410114；2.武汉科技大学，耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉 430080；3.清华大学材料学院,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室，北京 100083)

0 引 言

3D打印，通常也称为增材制造，是指基于计算机辅助设计(CAD)模型通过逐层堆积制造实体零件的一系列技术[1-3]。与传统的成型工艺相比，3D打印无需使用模具，可制备几何形状复杂的近净形3D零件，降低了制备成本，提高了生产效率，被广泛地应用于航空航天、汽车、能源、生物医学等领域[4-7]。

直写打印(direct ink writing, DIW)是基于浆料的3D打印技术[8]。通过移动喷嘴逐层“写出”设计的形状，直到完成零件。与其他3D打印技术相比，直写工艺简单、有效、经济且简便[9]。理想情况下，适用于DIW的陶瓷浆料应具有类似于Bingham假塑性流体的性质，即浆料具有初始屈服应力，一旦剪切应力超过屈服应力，浆料就会表现出剪切稀化的特性。

溶胶-凝胶法是制备纳米陶瓷粉体的传统有效方法[10-11]。凝胶是一种高度均匀的物理实体，液相被固定在由固体结构形成的交联网络中，在稳定状态下不流动，在整个体系中不发生团聚和沉降[12]。此外，这些凝胶表现出剪切变稀行为，有助于其通过喷嘴挤出，而可逆剪切变稀行为有助于形状保持。这些优点正是DIW所需要的，并引起了研究人员的兴趣。

Yadav等[13]研究了不同组成氧化铝凝胶的流变行为，氧化铝凝胶表现出可逆的胶凝行为，具有确定的屈服应力，当应力高于屈服应力时，凝胶的粘度下降了六个数量级。……