水泥基3D打印材料综述

班级：材实验1301 姓名：郑苗苗 学号：1102130207

摘要:3D 打印是近年来发展起来的高新技术，已在机械制造等行业取得很大成功，近几年一些学者开始探索3D打印技术在传统建筑行业中的应用。建筑行业一直是高能耗、高排放行业，3D 打印技术的推广必将减少能源资源的消耗和环境负荷^[1]。水泥基3D打印材料主要原料是指快硬硫铝酸盐水泥和矿物掺合料组成的复合胶凝材料以及尾矿机制砂，通过添加复合调凝剂和复合体积稳定剂等制备而成，可直接泵入建筑用 3D 打印机中应用于施工。试验结果表明制备的 3D 打印材料具有下述特点：早期强度高，后期强度发展稳定^[12]。

关键词:3D打印材料；凝结时间；强度

0 前言

3D 打印技术又叫增材制造技术，起源于美国，并随着计算机技术、激光技术和新材料技术的发展，在 20 世纪 90 年代后期得到快速发展。按照成型工艺的不同，增材制造技术可分为光固化（SL）、激光烧结（LS）、三维打印（3DP）、熔融沉积制造（FDM）和分层实体制造（LOM）等^[3]。不同的制造工艺对于成型精度和材料的选择也不同，如光固化制造的分辨率可达到2 μm，可选择的材料有光敏聚合物、锆钛酸铅和碳化钨等金属材料。总的来说，目前可用于3D打印材料已经囊括了塑料、树脂、金属粉末和陶瓷粉末等几十上百种有机或无机金属或非金属材料^[2]。

和传统工艺相比，增材制造的主要优势有：（1）复杂结构的快速制造；（2）支持个性化定制；（3）极端苛刻条件下的制造。极端苛刻条件是指普通制造工艺不适用的或外部环境给人的活动造成困难的环境，如失重的环境或者极端严寒环境，在这些环境下，传统的制造或建造工艺不能满足生产的要求。