3D 打印技术制作三维石墨烯 - 水泥复合材料的。它研究了 3DGA(三维石墨烯)的含量、水化过程对电学性能的影响,还有温阻和压敏特性这些方面。利用 3D 打印技术的优点,可以实现纳米材料导电相的少量添加、高导电率,而且导电通路的结构很稳定。这为以后建筑材料智能化应用打下了理论基础。和掺合型制备工艺比起来,3D 打印技术做到了少量添加就能有高导电率。比如说 Le Jia - Liang 的研究发现,用掺合型方法制备石墨烯纳米片(GNPs) - 水泥基复合材料的时候,只有当石墨烯导电相的体积添加量达到 2.4% - 3.6%,这种复合材料的导电性能才会有明显的提高。
3D 打印技术可以解决水泥基复合材料在导电相的添加量阈值、导电率和力学性能之间的矛盾,也不用考虑碳基纳米材料在水泥净浆中分散不好的问题。在提高水泥基材料的导电性能这些方面,3D 打印技术有很大的优势和应用前景。
水泥的水化过程是一个长期、慢慢凝结硬化的过程。在 3DGACC(三维石墨烯 - 水泥复合材料)的水化反应中,水泥和三维石墨烯骨架相容后,因为石墨烯纳米片层的化学性能很稳定,它不会参与水化过程中的化学物质变化。但是随着水化反应的进行,水泥净浆会从浆体凝结硬化成有一定强度的坚硬固体水泥石,这个过程会对三维石墨烯导电网络结构产生一定的影响。所以这部分测试了水化 21 天中 3DGACC 电阻值的变化率,用的是电化学工作站来测试电阻值变化,数据采集的间隔是一天。