3D 打印增材技术以及对制备条件进行改变,能够在微观和宏观层面调控石墨烯作为水泥基材料导电功能相的网络结构。例如,对诱导组装过程和打印密度进行改变,3DGA 的微观网络结构就可以得到改善;而 3D 打印结构化设计和热处理这些环节,则可以对孔口形状和导电率进行调整。所以在纳米材料的功能化应用领域,和传统的掺合型制备工艺相比,3D 打印技术在结构调控能力和结构相容性上具有与生俱来的优势。

在打印过程中,如果推进压力是固定的,那么 GO 墨水的粘度必须降低到特定的值,这样它才能够从微孔喷嘴中顺利挤出,并且处于高剪切速率的状态。对于具有剪切稀化行为的浆料来说,这种状态有利于它们顺利挤出。在经过超声处理后,GO 墨水的初始粘度会随着超声时间的延长而降低,这样就可以降低推进压力,使墨水打印过程更加流畅。

当挤出成型的物体暴露在液相环境中时,GO 墨水会瞬间变为静止状态,剪切速率会迅速降低,粘度会急剧增大。所以需要对 GO 墨水的流变特性进行调整,使它在挤出时有良好的可操控性,挤出后又具备稳定的自支撑能力。可以通过控制超声时间大约 8 分钟来调节 GO 分散液的流变特性,使 GO 分散液的可挤出性得到改善。同时,要根据微孔喷嘴的孔径尺寸、GO 墨水的浓度等特征值来控制合适的超声辅助时间,这样就能构建出 3D 打印石墨烯的网络结构。