Реологическое поведение дисперсных систем для строительной 3D-печати: проблема управления и возможности арсенала «нано»

В статье обсужД.А.ется проблема созД.А.ния смесей и композитов широкого функционального назначения, аД.А.птированных к процессам строительной 3D-печати. Исходя из положений классической реологии дисперсных систем, проанализирован строительно-технологический процесс 3D-печати. Произведен теоретический анализ моделей реологического поведения дисперсных систем в соответствии с состоянием их структуры и динамикой процессов приготовления смеси, транспортирования ее из смесителя в экструдер, экструдирования, послойной укладки по заД.А.нной траектории, твердения смесей в напечатанных слоях строительного объекта. Выделены основные факторы и критерии устойчивости гетерогенных дисперсных систем в динамических и статических условиях 3D-печати. Сформирована общая научная концепция оптимизации составов смесей для 3D-печати по характеристикам вязкости, пластичности, а также параметрам процессов схватывания и твердения. Обоснованы технологические средства управления реологическим поведением вязко-пластичных смесей на всех стадиях процесса 3D-печати. К ним отнесены концентрация, размер, морфология, химико-минералогический состав, физико-химические свойства поверхности частиц дисперсной фазы, ионный состав, вязкость, плотность дисперсионной среды. Показано, что прикладные инженерные решения по управлению реологией, структурообразованием и свойствами смесей и композитов для 3D-ne4aTH должны быть основаны на применении традиционных рецептурно-технологических факторов и использовании средств из арсенала «нано». В работе предложен набор средств из арсенала «нано» в соответствии с нанотехнологическим принципом «снизу - вверх», в частности, для управления реологическими характеристиками смесей, для обеспечения их вязкопластичности и формоустойчивости. В заключении сформулированы научные и прикладные заД.А.чи Д.А.льнейшего развития исследований в этой области.