偏高岭土改性轻烧氧化镁基磷酸镁水泥的3D打印性能

本文采用自主研发的混搅挤功能一体化建筑3D打印设备,实现了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥材料的3D打印,探究了不同掺量偏高岭土(MK)对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥性能的影响规律,并结合XRD与SEM试验进一步分析MK掺量对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥水化产物及晶体形貌的影响。结果表明:3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥的凝结时间与力学性能均随着MK掺量的增加呈先上升后下降的趋势;当MK掺量为胶凝材料质量的4%~6%时,MK的加入有效改善了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥浆体的打印性能,此时的轻烧氧化镁基磷酸镁水泥具有良好的挤出性能、建造性能与力学性能,能够满足3D打印应用要求;MK的加入不会改变轻烧氧化镁基磷酸镁水泥水化产物晶体的组成,但会产生大量无定形的非晶体水化产物,进一步填充水化产物与颗粒间的空隙,改善结构密实程度。

3D打印混凝土打印性能评价参数的提出及试验验证

3D打印混凝土需要同时满足泵送性、挤出性和建造性的要求,其中,对混凝土拌合物的泵送性和建造性的综合评价尤为重要。提出了以流坍比和稠坍比表征的材料触变参数,并以3种外加剂(羟丙基甲基纤维素醚(HPMC-6)、可再分散乳胶粉(RLP)、硅酸镁铝(TL))为研究对象,基于正交试验研究了3种外加剂对3D打印混凝土触变参数的影响规律。研究表明:可以采用提出的触变参数定量地对3D打印混凝土泵送性和建造性进行综合评价,3种外加剂对触变参数的影响程度为HPMC-6>RLP/TL,3种外加剂的掺入都会使材料触变参数的下降。

低水泥用量3D打印混凝土流变性能及打印性能研究

3D打印混凝土(3DPC)在配合比设计、性能测试及评价、打印实践方面取得突破性进展,但普遍存在水泥用量过高的问题。采用青岛地区常用掺合料替代水泥,设计替代量为40%和50%两组别,并结合水胶比、胶砂比等共设计了6组不同配合比进行流动性能、流变性能以及打印性能等测试,分别归纳了流动性能、流变性能对打印性能的影响规律,并给出了所设计混凝土的可打印流变参数范围。结果发现,当跳桌扩展度在160~180 mm,静态屈服应力在(2300±200)Pa,动态屈服应力在(310±30)Pa时,所设计的3DPC具有较好的打印性能。

3D打印煤矸石砂浆流变性能、打印性能与力学性能研究

为了拓展煤矸石的应用范围,利用煤矸石骨料部分或完全取代(质量分数为0%、50%和100%)3D打印砂浆中的天然砂,对比研究了煤矸石骨料的加入对3D打印砂浆流变模型、流变性能、可打印性能和力学性能的影响。结果表明,煤矸石的加入会降低3D打印砂浆的力学性能,但是在煤矸石掺量为100%时28 d的抗压强度仍可超过30 MPa,满足力学性能的要求。掺入煤矸石骨料后的3D打印砂浆的流变性能符合修正的Bingham模型,静态屈服应力、动态屈服应力均随煤矸石掺量的增加而增大。在掺量为100%时,经时静态屈服应力增速快,经时流动度和经时动态屈服应力增速慢,这表明煤矸石的引入明显提高了3D打印砂浆的可打印性。

硅烷偶联剂对氧化铝陶瓷浆料流动性能和3D打印性能的影响

基于光固化3D打印技术需要高固相含量、低黏度的陶瓷浆料以防止烧结陶瓷部件产生裂纹、孔洞、翘曲等缺陷,通过测试流变性能与固化性能,本文优化了树脂单体的选用及配比,采用KH550、KH560、KH570三种硅烷偶联剂对Al_(2)O_(3)粉体表面改性,以改善陶瓷浆料的流变性能和稳定性,探讨了硅烷偶联剂降低Al_(2)O_(3)陶瓷浆料体系黏度的机理,获得了固相含量为75%(质量分数)(体积分数为45.5%)、黏度为4540 mPa·s的Al_(2)O_(3)陶瓷浆料,并提出了一种光固化Al_(2)O_(3)陶瓷浆料制备的优化方法,这有望对用于制备复杂陶瓷的高固含量、低黏度的3D打印Al_(2)O_(3)陶瓷浆料提供帮助。

3D打印建筑砂浆流变性与打印性能及其相关性

3D打印建筑砂浆的打印性能受其流变性能的影响,基于自制的3D打印设备和提出的3D打印建筑砂浆挤出性能与打印性能的测试评价方法,对3D打印建筑砂浆的流变性能、打印性能以及凝结时间的试验结果进行汇总分析,结果表明:具有良好打印性能的3D打印建筑砂浆须具有适宜的流变性能以及合适的凝结时间;可挤出性是实现3D打印堆积过程的前提,随着打印砂浆挤出性能的增加,打印高度有降低的趋势;可打印砂浆的流变性能处在一定的参数范围内,其范围为:表观黏度在4.0~7.0 Pa·s之间、屈服应力在50~80 Pa之间,触变性在900~2000 Pa/s之间。

氧化硅对彩喷纸涂层表面结构及打印性能的影响

多孔性的氧化硅 ,由于吸墨性能好 ,已广泛用于喷墨打印纸涂层中。采用扫描电镜(SEM)表征涂层表面特征 ,以及利用打印色密度指标评价喷墨纸的打印性能等方法 ,探讨了烟法硅。

沉淀碳酸钙与二氧化硅复配对彩喷纸物理和打印性能的影响

采用氯化钙和碳酸钾为合成原料,自制沉淀碳酸钙(PCC),并将其部分或全部取代二氧化硅(SiO2)制备涂料,对纸张进行涂布,系统地研究了碳酸钙与二氧化硅的不同比例对纸张物理性能和喷墨打印性能的影响。在PCC∶SiO2比例为0∶1、1∶3、1∶1、3∶1、1∶0的条件下,测定涂布纸的涂布量、涂料黏度、不透明度和白度及其喷墨打印性能。研究得出,随着碳酸钙比例的增加,涂料固含量、涂布量逐渐增加,黏度先升高后降低、不透明度先降低后升高,白度略有降低;实地密度有所提高;色密度均匀度增加;网点扩大与原纸相比明显降低。PCC能有效克服二氧化硅所制涂料固含量低、流动性差的缺点,并在碳酸钙与二氧化硅比例为1∶1左右时,获得较好的纸张物理性能和喷墨打印性能。

原纸湿度对SMA表面施胶纸喷墨打印性能的影响

采用SMA表面施胶剂,在不同湿度的非涂布原纸上进行表面施胶,研究原纸湿度对喷墨打印纸性能的影响。结果表明,原纸湿度为40%时,喷墨打印纸的性能最佳:在纸张物理性能方面,能够降低透气度、Cobb值,提高平滑度,对纸张白度和不透明度的损失较小;在喷墨打印性能方面,能够增强印品的色密度,扩大暗调呈现范围,提高墨点清晰度,改善色彩还原性。

喷墨相纸中PVA粘合剂与打印性能的关系

本文研究了彩色喷墨打印相纸的粘合剂与性能的关系。讨论了PVA粘合剂的聚合度对相纸性能以及PVA粘合剂用量对吸墨性能的影响。结果显示,粘合剂聚合度大有利于相纸性能的提高,粘合剂用量对相纸吸墨性能影响较大,合适的PVA聚合度和用量可以得到各项性能优良的喷墨打印相纸。

纤维对3D打印混凝土打印性能与力学性能的影响

为了研究纤维掺入对3D打印混凝土(3DPC)性能的影响,通过掺入聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯(PP)纤维以及剑麻纤维,探究了纤维对3DPC流变性能、打印性能、力学性能以及孔结构的影响规律。流变性能测试结果表明,3DPC的静态屈服应力与三种纤维的掺量均呈线性上升关系,但纤维对3DPC流变性能的影响程度有所差异。打印性能测试结果表明PVA纤维的掺入会降低3DPC的可挤出性,但能明显提高挤出后混凝土的尺寸均匀性。力学性能与孔结构的测试结果表明,PP纤维对3DPC抗压强度有明显的提升效果,剑麻纤维对3DPC抗折强度有最显著的增强效果,而纤维掺量提高会降低3DPC表观密度,使内部孔隙率增加,从而导致高掺量纤维的增强效果弱于低掺量纤维。

提高喷墨打印性能途径浅析

随着彩色印刷产品和办公室中低成本高速喷墨打印机的快速发展，喷墨打印纸的发展成为一个热点。这个趋势的出现是由于高级施胶涂布纸需求量的增长，普通的表面施胶纸不能满足打印图像的色彩饱和度、油墨吸收度及色彩的统一性，并且在打印过程中易产生波纹。我们期待研发一种新型的介于非涂布与涂布质量之间的低成本的涂布配方，

涂层特性对彩喷纸物理和打印性能的影响

采用沉淀碳酸钙(PCC)和白乳胶配制底涂涂料(配方编号:A、B),以二氧化硅(Si O2)和聚乙烯醇为原料制备面涂涂料(配方编号:a、b、c),分别对纸张进行单底涂、单面涂和双层涂布,系统研究了涂层特性(包括颜料和胶黏剂比例不同,涂层层数变化)对彩喷纸物理和打印性能的影响。主要涉及的物理性能指标包括:涂布量、白度、平滑度、光泽度;打印性能指标:色密度、阶调、图像清晰度。研究结果表明,单层涂布中,与配方A相比,配方b的涂布量增加14.2%,平滑度和光泽度分别提高25.8%和7.3%,色密度提升15.7%,且各色阶调曲线斜率均有提高。单层(配方b)与双层(配方A+b)相比,单层的白度、光泽度、线条、文本质量比双层相对高一些,但涂布量、墨点圆度、平滑度和阶调再现性不如双层涂布。此外,随着胶黏剂所占比例的增加,彩喷纸的涂布量增加,白度和光泽度下降,平滑度、色密度及阶调再现性基本上是先上升后下降。

氧化铁红颜料对白水泥基3D打印材料流变及可打印性能的影响

目前3D打印技术在建筑材料领域的研究主要集中在大型结构的建立和力学性能上,而对异形装饰及景观构件的研究还很少。本文采用白色硅酸盐水泥作为胶凝材料,并引入亚微米级粒度氧化铁红颜料来制备彩色水泥基3D打印材料,并研究氧化铁红颜料对白水泥基3D打印材料流变性能、可打印性能及力学性能的影响。结果表明,低掺量的颜料可以降低白水泥基3D打印浆体的动态流变性能,改善浆体的挤出性能。此外,颜料的掺入能够明显提高浆体的静态屈服应力,使得结构变形率从11.38%降低至4.03%。同时,颜料的掺入能够改善浆体的早期力学性能,其3 d抗压和抗折强度最高可达到48.56 MPa和5.07 MPa。总的来说,氧化铁红颜料可调控白水泥基3D打印材料流变性能和优化材料微观结构。

几种阳离子固色剂对涂布纸喷墨打印性能的影响

分别考察了三种阳离子固色剂—聚乙烯胺、聚乙烯亚胺和聚二甲基二烯丙基氯化铵对彩色喷墨打印纸物理性能和打印性能的影响。实验分别等比例将三种固色剂添加到涂料中,然后对非涂布原纸进行涂布和压光整饰,对比分析其对纸张物理性能和喷墨打印性能的影响,涉及参数包括:白度、不透明度、平滑度、透气度、吸水性、色密度、阶调再现性、线条清晰度、墨点圆度、打印图像耐水性和色差。结果表明:三种阳离子聚合物均降低了纸张的白度和平滑度,对透气度略有改善,而对纸张其他物理性能没有太大影响。其中聚二甲基二烯丙基氯化铵可显著改善打印图像的打印质量和耐水性能,在涂料固含量为24%时,其最佳用量为绝干颜料质量的5%。

PH值对彩喷纸涂层性能及喷墨打印性能的影响

本文通过实验确定如何通过控制PH值保证彩喷纸达到更加满意的喷墨效果。

pH值对彩喷纸涂层性能及喷墨打印性能的影响

研究了涂料pH值对彩喷纸涂层性能及喷墨打印性能的影响。首先选用碳酸钙为颜料,PVA和丁苯胶乳复配(1:1)为胶黏剂,以不同pH值的缓冲溶液替代蒸馏水制备涂料;然后将纸张进行单面涂布,压光,彩喷打印;最终通过测定纸张性能,得出涂料的pH值对彩喷纸涂层性能和打印性能的影响规律,确定综合性能较好的涂布方案。

采用水性嵌段高分子分散剂制备水基铝酸钴陶瓷墨水及其喷墨打印性能

合成3种水性无规则共聚物分散剂(Ⅰ:PASG、 Ⅱ:PAI和Ⅲ:PSG)和2种水性嵌段分散剂(Ⅳ:PMAA-b-AMPS和Ⅴ:PSSS-b-GMA),并应用于制备水基铝酸钴(CoAl_(2)O_(4))陶瓷墨水;采用比色法、激光粒度分析法、沉降法分别分析在添加不同分散剂时,亚微米粒级CoAl_(2)O_(4)颗粒在水性悬浮液中的颜色特性和分散稳定性;通过傅里叶变换红外光谱法、热重法、电动势法探究不同分散剂在CoAl_(2)O_(4)颗粒表面的吸附机理;通过流变仪、表面张力仪、静置沉降、离心沉降分析水基CoAl_(2)O_(4)陶瓷墨水的黏度、表面张力、稳定性;基于半经验法计算和分析水基CoAl_(2)O_(4)墨水在陶瓷生坯上的打印适应性。结果表明:在添加质量分数为5%、以质量比为9∶1混合的水性嵌段分散剂时,水基CoAl_(2)O_(4)陶瓷墨水中的色料颗粒表现出最佳分散稳定性;在水基CoAl_(2)O_(4)陶瓷墨水中加入质量分数为20%的二甘醇单丁醚(DG)可有效增加墨水的黏度,降低表面张力,且该水基CoAl_(2)O_(4)陶瓷墨水在陶瓷生坯上的打印适应性强。

彩喷纸结构对纸张性能和打印性能的影响

目的研究彩喷纸结构变化对纸张物理性能和喷墨打印性能的影响。方法改变胶黏剂PVA和颜料SiO2之比,获得不同涂层结构的彩喷纸,测定、分析和评价彩喷纸结构对其物理性能和喷墨打印性能的影响。结果增加胶黏剂用量,涂层的孔隙率和平均孔径会趋于减小。平均孔径与纸张粗糙度、透气度之间分别显示出良好的负、正线性相关性,相关系数分别为0.663,0.812。涂层结构对表面光泽度的影响较小。涂层的平均孔径越大,实地密度值越大,阶调、色域和颜色再现越逼真。纸张的平均孔径与文稿和线条面积间呈现负相关性,相关系数分别为0.776,0.767,平均孔径越大,文稿面积越小,打印质量越好。结论平均孔径与纸张粗糙度、透气度等性能有较大影响,且影响纸张的打印性能。