刘凯 倪俣 段少强 水中和 黄赟, 魏青松 孙恒 刘欣宇, 陈嘉奇 孙华君

（1 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，湖北 武汉 430070；2 武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430070；3 中山市武汉理工大学先进工程技术研究院，广东 中山 528400；4 华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室，湖北 武汉 430074）

0 前言

3D打印技术具有短周期、无模具、个性化制造及材料利用率高等优点，在复杂结构水泥基材料构件或艺术品制造方面有着广阔的应用前景[1-6]。目前，浆料三维挤出成型是使用较多的水泥基材料3D打印方法[7-9]。该技术具有成型速度快、设备结构简单、制造成本低等优点，但其成型过程中沉积浆料需要以前一层打印固化水泥为支撑，因此成型精度较差，且难以制备悬臂、镂空等复杂结构。美国麻省理工学院Emanual Sachs等[10]基于微滴喷射原理提出了三维喷印技术（3DP），该技术是惠普喷墨打印技术与3D打印技术的结合，其原理如图1所示，首先计算机控制打印喷头按照指定路径在铺好的粉末上喷印出一个截面，喷射出来的粘结剂与粉末发生反应使粉末粘接在一起，然后工作缸下降一个指定的高度，铺粉辊铺上一层粉末，接着打印第二层，使前后两层紧密粘接在一起，如此往复直至完成整个成型过程。近年来，水泥基材料的3DP成型技术在国内外取得了一些进展。G J Gibbons等[11]使用甲基纤维素、聚乙烯醇来改性快速硬化硅酸盐水泥(RHPC)，以去离子水作为粘结剂，采用美国Z4023DP打印机打印了离轴孔、悬垂壁等样品，水护保养后样品强度达到2.2MPa。……