
3D 打印技术的发展给建筑行业带来了新的建造思路。但 3D 打印用的建筑材料得配合施工过程,得有合适的凝结硬化时间,能顺利堆积起来,也能被泵送,还得有符合工程要求的力学性能和耐久性能。这样一来,以前针对传统建筑材料的改性设计方法可能就不适合 3D 打印技术了。

3D打印粘土基材料的研究可以从这些方面入手。这次研究主要用的是粘土浆体,以后可以把月球土壤当作研究对象。通过试验了解月球表面的环境和月球土壤的特性,然后开发出一种能在月球表面微重力、没什么液态水的环境里顺利成型的月球土壤 3D 打印工艺。有了这个工艺,人类就能在月球上就地取材,建造外太空居住的地方,给太空探索提供技术支持。

还可以研究更多种类的外掺材料对粘土基材料的 3D 打印工作性能、强度和变形性能有啥影响,开发出更实用的 3D 打印粘土基材料。因为 3D 打印材料对能堆积和能泵送这两个有点矛盾的性能有特殊要求,所以研究怎么调控材料的触变性就特别重要,这不仅能让打印快一些,还能提高打印的精度。所以以后用物理或者化学方法来调控粘土浆体触变性能的研究很有意义。

3D 打印粘土试件的层间界面比较脆弱,容易先在这儿坏掉,所以研究层间界面结合强度特别重要。粘土浆体的 3D 打印工作性能、挤出粘土条的表面粗糙程度还有含水率等,都会影响 3D 打印粘土试件的层间界面结合强度。以后可以从微观角度去观察,研究 3D 打印粘土试件层间界面结合的原理,再提出让它变好的方法。