3D 打印石墨烯 - 水泥复合材料的可控制备属于全新的工艺。它是先构建出碳基导电网络结构,从而突破了以往二维材料掺合来对水泥复合材料进行改性的方式。然而在其制备的过程中还是存在一些欠缺的地方,例如在水泥净浆自延流的时候,流体动力学对三维石墨烯骨架会产生影响,这方面相关的理论基础研究还比较缺乏,还有通过 3D 打印直接构建带有粗骨料的混凝土结构相关的研究也有待完善。
三维石墨烯骨架对于水泥水化过程中产生的水化产物有一定的模板作用。不过它对水泥材料力学行为的改变以及晶体规律生长过程的机制,还需要进一步去探索。3DGACC 的韧性和可压缩性还需要进行更多的研究工作,我们需要利用多种表征手段来揭示其微观结构中韧性增强的内在机理。
3DGACC 中的石墨烯纳米片是按照 “自上而下” 的工艺制作而成的,在 3DGACC 内部形成了类似石墨烯纳米片 “墙” 的结构,它对其他分子的阻隔作用还需要进行研究,比如对重金属等物质的抗渗能力以及电磁屏蔽性能等方面。此外,还要对 3DGACC 在冻融、碳化和抗腐蚀等方面的耐久性展开研究,分析 3D 打印这种制备方式对这些方面产生影响的规律和原理。