技术文章

从平面图案到自支撑结构：高含量石墨烯复合油墨的三维打印成型逻辑

· · 发布于 2026年5月14日 · 更新于 2026年5月14日 ·

引言

在二维印刷电子中，石墨烯油墨的主要任务是沉积到基底表面，形成线条、薄膜、电极或导电图案。图案能否成功，重点取决于油墨是否能稳定铺展、均匀干燥，并在后处理后形成连续导电路径。

三维打印石墨烯油墨面对的是另一类问题。它不能只在基底上铺开，而要在空间中形成纤维、网格、支架、孔隙结构或复杂构件。油墨离开喷嘴后，如果不能迅速定型，就会塌陷、流淌或堵塞孔隙；如果太难流动，又会出现挤出不连续、喷嘴堵塞或纤维断裂。

三维打印石墨烯油墨的核心任务可以概括为：它不是把石墨烯铺成一层导电膜，而是把石墨烯片层组织成可挤出、可定型、可自支撑、可后处理的三维导电结构。

本文重点讨论的是溶剂挥发驱动定型的高含量石墨烯复合油墨。不同三维石墨烯打印路线可能采用氧化石墨烯浆料、水凝胶、复合凝胶或其他体系，因此文中的具体黏度、组成、退火温度和洗涤方式不应直接外推到所有三维石墨烯油墨。

1. 二维沉积和三维成型的根本差异

二维石墨烯油墨和三维石墨烯油墨的差异，不只是黏度不同，而是材料任务不同。

对比项目	二维石墨烯油墨	三维石墨烯油墨
主要目标	在基底上形成导电图案	在空间中形成自支撑结构
支撑方式	依靠基底支撑	依靠材料自身支撑
沉积行为	铺展、融合、干燥成膜	挤出、定型、层层堆叠
结构形态	线条、薄膜、电极、平面图案	纤维、网格、支架、管状或块状结构
固化或定型要求	可在沉积后逐步干燥	沉积后需要较快获得形状保持能力
关键性能	线宽、膜厚、导电性、弯折稳定性	可挤出性、自支撑性、导电性、柔软性、可处理性
主要风险	断线、咖啡环、膜厚不均、电阻偏高	塌陷、堵头、层间分离、结构变形、后处理脆化

二维结构通常只要在基底表面形成可控图案，就可以进入干燥、退火和测试步骤。三维结构则不同，它从第一层开始就要承担力学任务。下层材料必须支撑上层材料，纤维之间要保持孔隙和形状，整体结构还要经受拿取、洗涤、退火和测试。

2. 为什么三维石墨烯油墨不是二维油墨的加稠版？

把二维石墨烯油墨简单加稠，并不能自动得到三维打印油墨。黏度提高后，油墨确实更不容易流淌，但也会带来新的实验问题：挤出压力升高、喷嘴更容易堵塞、出料不连续、纤维粗细波动、层间结合变差。三维打印需要的不是单纯“更稠”，而是油墨在喷嘴内、喷嘴外和多层堆叠过程中都能保持合适状态。

加稠后的变化	可能结果	对三维打印的影响
流动阻力升高	需要更高压力才能挤出	出料不稳定，设备负荷增加
固含量或聚合物含量增加	喷嘴堵塞风险增加	小直径喷嘴打印难度上升
剪切变稀、结构恢复和溶剂挥发速度不匹配	出料不稳、断丝、铺展或塌陷	线条容易断裂或粗细不均
局部团聚增加	线径波动，结构缺陷增多	多层结构中容易出现薄弱点
层间润湿不足	层与层之间结合变弱	结构容易分层，层间导电不稳定
喷嘴口更易干结	打印中断或断丝	快速挥发溶剂体系尤其需要注意

三维石墨烯油墨真正需要同时满足几种能力：

1) 在喷嘴内能流动：受压后能够连续、稳定挤出；

2) 离开喷嘴后能定型：纤维不明显铺展、流淌或塌陷；

3) 多层堆叠时能承载：下层能够支撑上层，孔隙结构不被压垮；

4) 后处理时能保持完整：洗涤、干燥和低温退火后不明显断裂、脆化或分层；

5) 使用过程中能保持功能：弯折、压缩或接触环境变化后，导电路径仍能维持。

这就是三维石墨烯油墨与二维喷墨油墨的本质区别：二维油墨强调可沉积和成膜，三维油墨强调可挤出、可定型和可自支撑。

3. 典型三维打印石墨烯油墨由哪些部分组成？

以 Jakus 等报道并由技术资料描述的高含量石墨烯/聚合物复合三维打印油墨为例，该油墨为中等黏度石墨烯悬浮体系，黏度约为 25–35 帕·秒，可在环境条件下通过约 50–2000 微米喷嘴挤出；打印后材料约由 60 体积百分比石墨烯和 40 体积百分比弹性体聚合物粘结相组成。文献体系中为聚乳酸-羟基乙酸共聚物类生物相容聚合物。

这类油墨不是单纯的石墨烯分散液，而是由石墨烯片层、弹性体聚合物粘结相和快速挥发溶剂体系共同构成。

组成	主要作用	实验中需要关注的问题
石墨烯片层	提供导电路径和主要功能相，影响片层取向、界面接触和电学性能	含量过低时导电网络不足；含量过高时挤出困难、团聚和脆化风险增加
弹性体聚合物粘结相	连接石墨烯片层，提高结构完整性、柔软性和可处理性	可改善成型和拿取，但会限制耐热性；含量过高可能降低导电性
快速挥发溶剂体系	打印前使石墨烯和聚合物形成可挤出油墨，打印后通过挥发促使材料快速定型	挥发太快会增加喷嘴干结；残余溶剂需要洗涤去除；需注意容器、夹具和基底的溶剂相容性

石墨烯在三维油墨中的作用不只是“导电填料”。高含量石墨烯有助于形成连续导电网络，也会影响挤出过程中片层排列和结构表面特性。但石墨烯含量升高后，油墨加工难度也会增加。如果缺少合适的聚合物粘结相，高石墨烯含量结构可能变脆、易碎或难以拿取。

聚合物粘结相的作用是把石墨烯片层连接成连续的宏观结构，使打印结构具备柔软性、完整性和后加工能力。这里需要注意：聚合物让材料更容易处理，并不意味着材料具有很强的弹性回复能力。相关文献描述这类三维打印石墨烯结构具有明显可塑性，受力后可能发生塑性变形。

溶剂体系承担两个任务：打印前让石墨烯和聚合物形成可挤出的油墨；打印后通过快速挥发促使结构定型。这里的“固化”主要指溶剂挥发和聚合物析出带来的物理定型，不应理解为热固化、光固化或树脂交联型固化。

4. 挤出、定型和堆叠：三维结构成型的关键过程

三维石墨烯油墨通常通过注射器或喷嘴挤出。这个过程不是简单把材料挤出来，而是要求油墨在不同阶段表现出不同状态。

阶段	油墨需要满足的状态	主要失效表现	关键控制因素
喷嘴内挤出	受压后连续流动	出料不连续、断丝、堵嘴	黏度、固含量、团聚体、喷嘴直径、挤出压力
沉积后定型	离开喷嘴后快速保持线形	纤维铺展、塌陷、孔隙缩小、边界模糊	溶剂挥发速度、聚合物析出速度、环境温度、线间距
多层堆叠	下层支撑上层，同时保持层间接触	分层、滑移、层间导电不稳定	层间距、打印速度、纤维接触面积、定型速度
后处理阶段	洗涤和低温退火后结构仍完整	脆化、开裂、尺寸变化、电阻波动	洗涤强度、干燥方式、退火温度、聚合物耐热性

在喷嘴内，油墨需要在压力作用下连续流动。如果黏度过高、团聚体过多、喷嘴直径过小或溶剂在喷嘴口过快挥发，就容易造成堵塞和断丝。

离开喷嘴后，油墨不能像普通液体一样继续流动。它需要快速保持纤维形状，使线径、孔隙和层间位置尽量接近设计值。多层堆叠时，层间结合也要适中：结合太弱会分层，流动太强又会压缩孔隙并造成结构变形。

快速定型对三维结构尤其重要。它不是简单“让油墨变干”，而是让材料从可流动状态迅速转变为可支撑后续层的状态。有技术文章指出，该类油墨沉积后快速干燥通常会导致约 10% 的纤维直径减小，例如从 100 微米喷嘴挤出的油墨，最终纤维直径约为 90 微米。这种收缩会影响结构设计：

1) 喷嘴直径不等于最终纤维直径；

2) 线间距会影响实际孔隙大小；

3) 层间距会影响上下层接触；

4) 支架孔径可能偏离设计值；

5) 电极截面积和电阻也会随尺寸变化而改变。

快速定型也会增加操作难度。由于溶剂挥发快，油墨不宜长时间暴露在开放环境中。干燥后的油墨即使用二氯甲烷重新分散，也更容易发生喷嘴堵塞。未洗涤前，这类油墨还应避免接触与二氯甲烷不相容、可能被溶解、溶胀或侵蚀的材料，例如聚苯乙烯和低密度聚乙烯。

5. 打印后的结构为什么不能只看导电性？

三维石墨烯结构是“导电材料”和“结构材料”的结合体。它不能只看电导率，也不能只看是否成型，而要同时评价导电性、柔软性、可处理性和力学稳定性。

5.1 导电性：三维结构内部要形成连续电流路径

三维石墨烯结构的导电性来自高含量石墨烯和片层之间的接触。有相关技术文章报道，该三维打印石墨烯结构在印刷态下电导率超过 650 西门子每米，在空气中 50 摄氏度退火约 30 分钟后可提高到超过 870 西门子每米。

评价导电性时，需要区分不同层级：

测试对象	判断内容
单根纤维	挤出线条本身是否导电
多层网格	层间是否形成连续电连接
大尺寸结构	不同区域电阻是否均匀
洗涤后结构	溶剂去除后导电性是否保持
变形后结构	弯折或压缩是否破坏导电路径

5.2 柔软性：可变形，但不是高强度承载材料

相关文献显示，这类三维打印石墨烯结构断裂前可承受超过 80% 的应变，屈服强度和极限拉伸强度低于 1 兆帕，整体较柔软，具有可处理和可塑性特点。

合适定位	原因
柔软导电构件	可弯折、可变形，适合非刚性结构
可后加工支架	可切割、卷曲、折叠或融合
生物电子界面材料	柔软性和导电性可结合，用于界面研究
软传感结构	形变可引起导电路径和电阻变化

不宜定位	原因
高强度承重材料	拉伸强度较低
高温结构材料	聚合物基体耐热有限
刚性精密零件	材料较软，可能发生塑性变形

5.3 力学稳定性：结构要经得起后续操作

三维结构通常要经历拿取、转移、洗涤、干燥、退火和测试。只在打印台上保持形状并不够。实际评价时，应同时观察：

1) 单根纤维是否连续；

2) 多层结构是否塌陷或分层；

3) 压缩或弯折后形貌是否保持；

4) 洗涤前后尺寸是否明显变化；

5) 退火前后是否出现脆化或开裂；

6) 变形前后电阻是否稳定。

6. 三维石墨烯结构适合哪些应用场景？

三维石墨烯结构的价值来自两个特点：它可以导电，又可以被设计成三维形状。不同应用方向关注的重点并不相同。

应用方向	三维结构带来的价值	需要重点验证
柔性电子	可形成非平面导电骨架、多孔电极和可变形互连结构	弯折后电阻变化、层间导电稳定性、循环变形可靠性
生物电子界面	导电性、可变形性和可设计孔隙结构可结合	残余溶剂、灭菌兼容性、长期稳定性、细胞相容性
组织工程支架	可打印成孔隙结构，具备导电和细胞支撑潜力	孔径、力学匹配、长期体内反应、批次一致性
软传感器	压缩、弯曲或拉伸可改变片层接触和导电路径	灵敏度、滞后、响应时间、循环稳定性、结构恢复能力

6.1 柔性电子

三维石墨烯结构可用于柔性电子中的导电骨架、可变形互连结构和非平面电极。与平面导电图案相比，三维结构可以通过孔隙、线径、层数和几何形状调节导电路径和界面面积。

6.2 生物电子

三维石墨烯结构同时具备导电性、柔软性和可设计孔隙结构，适合探索生物电子界面，例如导电支架、电刺激平台、神经相关界面和组织工程辅助结构。进入细胞实验或动物实验前，需要重点确认残余溶剂、洗涤充分性、灭菌方式、长期稳定性和具体生物相容性。导电性只是其中一个指标，不能替代生物安全性和实验重复性验证。

6.3 组织工程支架

洗涤去除残余溶剂后，三维打印石墨烯结构主要由石墨烯片层和生物相容性弹性体聚合物组成。体外实验显示，人骨髓来源间充质干细胞可在材料上存活和增殖，并出现神经样和胶质样相关基因表达及形态学变化；短期小鼠皮下模型显示，植入 7 天和 30 天后，组织可与支架整合并出现血管化，未观察到显著免疫反应迹象。

这些结果支持三维打印石墨烯结构在组织工程研究中的潜力，但不能直接等同于长期植入安全性或成熟临床材料。进一步应用仍需要验证残余溶剂含量、长期体内反应、灭菌兼容性、批次一致性和支架力学匹配。

6.4 软传感器

三维石墨烯结构在压缩、弯曲或拉伸时，片层接触和导电路径可能发生变化，因此适合探索软传感器。软传感器不能只追求高电导率，还要关注灵敏度、滞后、循环稳定性、响应时间和结构恢复能力。对于可塑性较明显的三维石墨烯结构，还需要特别评估多次变形后信号是否漂移。

7. 后处理、洗涤和退火需要注意什么？

三维石墨烯结构的后处理与二维石墨烯薄膜的退火方法不同。二维导电图案常通过较高温退火去除稳定剂或改善片层接触，而本文讨论的三维石墨烯结构中含有较高比例聚合物基体，温度过高会破坏柔软性和可处理性。

后处理步骤	主要作用	需要注意的问题
室温干燥	进一步去除挥发性溶剂，稳定结构形貌	避免干燥不均导致尺寸和电阻波动
70% 乙醇洗涤	去除残余溶剂，降低后续生物实验干扰	洗涤不足会影响实验可靠性；洗涤过强可能损伤细小结构
50 摄氏度低温退火	可提高该体系电导率，可能与残余溶剂减少、聚合物相状态变化和片层接触改善有关	退火前后需记录电阻、尺寸、形貌和柔软性变化
150 摄氏度及以上热处理	对该类含聚合物基体的三维石墨烯结构，150 摄氏度及以上热处理不宜作为常规后处理条件	聚合物基体可能分解，材料会变脆

后处理时应同时记录：

1. 电阻或电导率是否改善；

2. 纤维直径和整体尺寸是否改变；

3. 显微形貌是否出现裂纹、塌陷或分层；

4. 柔软性是否下降；

5. 层间导电是否仍连续；

6. 用于生物实验时，洗涤和灭菌是否改变材料表面和导电性。

8. 三维石墨烯打印实验前应确认哪些问题？

实验前需要明确结构目标、打印参数、后处理方式和性能测试方法。

确认方向	需要提前明确的问题	直接影响
结构目标	打印线状、网格、片状还是支架结构；是否需要孔隙或通道；是否需要多层堆叠	决定路径设计、线间距、层间距和结构尺寸
打印参数	喷嘴直径、挤出压力、打印速度、层间距、环境温度、暴露时间	影响纤维线径、堵塞风险、孔隙保持和层间接触
后处理条件	洗涤方式、干燥方式、退火温度、溶剂相容性、灭菌方式	影响残余溶剂、结构完整性、导电性和生物实验可靠性
性能测试	单纤维直径、多层形貌、电导率、弯折或压缩响应、洗涤前后质量和尺寸、退火前后电阻	判断成型质量、导电功能、力学稳定性和后处理效果

实验设计时，建议先从小尺寸、少层数结构开始，确认油墨能否稳定挤出、线条能否保持形状、层间是否连续，再逐步增加层数、面积和结构复杂度。对于生物电子或组织工程方向，还应把洗涤、灭菌、残余溶剂和细胞实验对照纳入前期设计，而不是在打印完成后再补充验证。

9. 三维打印石墨烯油墨相关产品选表导航

科研或实验目标	建议先看哪张表	为什么先看这张表	建议联动看哪张表	选型提示
直接开展三维打印石墨烯油墨成型实验	表1	表1包含三维打印石墨烯墨水和已成型三维石墨烯结构，可先确定实验是从成品油墨入手，还是从三维结构样品做性能评价	表6、表3	先确认目标是挤出打印、结构表征、导电测试，还是柔性多孔结构评价，再决定是否需要溶剂、聚合物粘结相或浆料配方材料
比较二维印刷油墨与三维挤出油墨的成型差异	表2	表2集中的是旋涂、喷涂、喷墨、丝网印刷和凹版印刷体系，适合用于说明二维沉积与三维自支撑成型的差别	表1	可围绕铺展、成膜、线宽、退火、导电性与三维挤出后的定型、堆叠、支撑能力进行对照
做石墨烯油墨配方开发或浆料分散研究	表3	表3覆盖水性、有机溶剂、醇类和石墨烯/碳纳米管复合浆料，适合用于研究溶剂体系、固含量、分散剂和片层搭接对油墨性能的影响	表5、表6	先判断配方重点是分散稳定性、导电网络、挥发速度，还是挤出成型，再选择对应浆料、片层原料和辅助材料
研究水性石墨烯凝胶、氧化石墨烯成型或还原导电路线	表4	表4包含氧化石墨烯凝胶、水分散氧化石墨烯和水分散还原氧化石墨烯，适合用于水性体系、凝胶成型和还原后导电结构研究	表3、表5	适合关注水分散、凝胶化、片层组装、后续还原和生物相关实验前处理的研究方向
从石墨烯片层原料出发构建导电网络	表5	表5集中的是高导电粉末、高单层比例石墨烯、大片径少层石墨烯和高比表面积纳米微片，适合用于判断片层尺寸、厚度和比表面积对导电网络的影响	表3	可围绕片层搭接、导电通路、复合浆料填料、三维结构中导电连续性进行原料筛选
研究三维结构的自支撑、柔性、多孔和压缩响应	表1	表1包含石墨烯纸、石墨烯气凝胶、石墨烯泡沫、镍泡沫石墨烯等结构型产品，可直接对应自支撑、多孔、可变形导电结构	表5	可结合片层原料和已成型结构，比较孔隙结构、弯折、压缩、电阻变化和结构稳定性
评估三维打印结构后处理对导电性和完整性的影响	表6	表6包含快速挥发溶剂和可降解聚合物粘结相，适合用于理解溶剂挥发、再分散、粘结相选择和后处理稳定性	表1、表3	可围绕喷嘴干结、溶剂挥发、聚合物粘结、洗涤处理、低温干燥和结构保持开展实验设计
开发生物电子或组织工程方向的导电支架	表1	表1中的三维石墨烯、多孔气凝胶、泡沫结构和自支撑片材可用于导电支架、柔性界面和孔隙结构研究	表4、表6	需要同时关注导电性、残余溶剂、洗涤处理、聚合物粘结相、生物实验前处理和结构完整性
建立柔性电子或软传感相关导电结构	表1	表1中的柔性多孔石墨烯结构、自支撑石墨烯纸和三维导电支撑材料，适合用于形变响应、弯折和压缩导电研究	表2、表5	可把二维印刷导电图案与三维多孔导电结构对照，观察不同结构形态下的电阻变化和循环稳定性
比较不同溶剂体系对石墨烯油墨加工性的影响	表3	表3覆盖水性、有机溶剂和醇类浆料，可用于比较分散状态、干燥速度、成膜性和导电层形成	表6	可联动快速挥发溶剂和聚合物粘结相，判断溶剂挥发、喷嘴稳定性和后处理相容性
想从成品油墨逐步扩展到自配油墨体系	表1	表1可先建立对三维打印结构的直观认识，明确成型、支撑、导电和后处理评价指标	表3、表5、表6	先用成品三维打印油墨建立评价方法，再根据需要引入浆料、片层原料、溶剂和聚合物粘结相开展配方开发
想快速找到与本文主题关联度高的产品	表1	表1与三维打印、自支撑、多孔导电结构直接对应，适合作为阅读产品表时的入口	表6	若实验涉及配方、再分散、粘结相或后处理，再查看表6补充辅助材料

表1｜三维打印石墨烯油墨与结构型石墨烯参照材料

分类	Cas编号	阿拉丁货号	名称	规格或纯度	产品特色与应用
成品三维打印石墨烯油墨	——	D487607	3D打印石墨烯墨水	——	用于挤出式三维打印石墨烯结构，可开展出料连续性、层间堆叠、自支撑成型和后处理导电性研究
三维石墨烯结构材料	——	G494572	三维石墨烯	——	用于三维导电结构、孔隙结构和体积型石墨烯材料研究，可作为打印结构形貌与性能评价参照
自支撑片状石墨烯结构	——	S494562	自支撑石墨烯纸	——	具备自支撑片材形态，可用于对比三维打印结构的拿取、裁切、弯折和导电连续性
高弹性多孔石墨烯结构	——	H497445	高弹性石墨烯气凝胶(石墨烯泡沫)	——	适用于柔性多孔导电结构、压缩响应和软传感相关研究
超轻多孔石墨烯结构	——	U498182	超轻石墨烯气凝胶	——	用于轻质多孔石墨烯骨架、孔隙结构和低密度导电材料研究
碳纳米管复合多孔石墨烯结构	——	C498195	掺杂CNT石墨烯气凝胶	——	通过片层石墨烯与一维碳纳米管构建复合导电网络，可用于多孔导电通路和结构稳定性研究
泡沫金属支撑石墨烯结构	——	N494532	镍泡沫石墨烯	厚度1-1.2mm	以泡沫金属为三维支撑骨架，可用于导电支架、电极界面和三维石墨烯负载结构研究

表2｜二维印刷、涂布与光子退火石墨烯油墨对照产品

分类	Cas编号	阿拉丁货号	名称	规格或纯度	产品特色与应用
旋涂/喷涂石墨烯油墨	——	G485796	用于旋涂/喷涂光子退火的石墨烯油墨	用于旋涂、喷涂、光子退火	用于平面涂布、喷涂成膜和光子退火研究，可与三维挤出成型油墨进行沉积方式对照
喷墨打印石墨烯油墨	——	G485279	石墨烯油墨	适用于喷墨打印,可进行光学退火	用于二维喷墨打印导电图案和低温退火研究，可对比喷墨沉积与三维挤出打印的成型差异
丝网印刷石墨烯油墨	——	G485792	石墨烯油墨	用于丝网印刷,含乙基纤维素松油醇,可丝网印刷	用于平面丝网印刷导电层制备，可作为高黏度平面印刷体系的对照样品
凹版印刷石墨烯油墨	——	G485653	石墨烯油墨	用于凹版印刷,含乙基纤维素松油醇,可凹版印刷	用于凹版图案化印刷和连续涂布研究，可对比二维图案化油墨与三维自支撑油墨的应用边界
水性喷墨石墨烯墨水	——	G477895	石墨烯墨水在水中	喷墨打印	水性喷墨打印体系，可用于低黏度平面图案制备和水性石墨烯分散稳定性研究
高固含石墨烯油墨	——	G485891	石墨烯	油墨,固体含量40%,100克,粘度5.5Pa.s	具有明确固含量和黏度信息，可用于油墨流变、固含量与打印方式匹配关系研究

表3｜石墨烯浆料、分散液与油墨配方开发产品

分类	Cas编号	阿拉丁货号	名称	规格或纯度	产品特色与应用
二甲基甲酰胺石墨烯浆料	——	G494546	石墨烯DMF浆料	≥98%, Thickness: 0.55~3.74nm; Diameter: 0.5-3 μ m; Number of floors:＜10	用于极性有机分散体系和石墨烯片层分散研究，可支持油墨配方、成膜和导电网络构建实验
氮甲基吡咯烷酮石墨烯浆料	7782-42-5	G139801	石墨烯NMP浆料	石墨烯含量:1-1.5%wt,分散剂含量:0.2-0.3%wt	用于有机溶剂型石墨烯浆料配方研究，可考察分散剂含量、固含量和导电层形成关系
乙醇石墨烯浆料	——	G494548	石墨烯乙醇浆料	≥98%, Thickness: 0.55~3.74nm; Diameter: 0.5-3 μ m; Number of floors:＜10	适用于挥发性醇类分散体系研究，可用于快速干燥、低温成膜和石墨烯片层分散实验
水性石墨烯浆料	7782-42-5	G139800	石墨烯水性浆料	石墨烯含量:1-1.5%wt,分散剂含量:0.2-0.3%wt	用于水性石墨烯配方和导电浆料研究，可服务于水性印刷、涂布和生物相关材料探索
高固含工业级水性石墨烯片浆料	7782-42-5	G492369	工业级纳米石墨烯片水性浆料	工业级纳米石墨烯含量:5wt%,分散剂含量:0.15wt%	具有较高石墨烯片含量，可用于水性高固含导电浆料、片层搭接和涂层电阻研究
石墨烯/碳纳米管复合水性浆料	7782-42-5	G139808	工业级纳米石墨烯片碳纳米管复合水性浆料	GNP和CNTs含量:1-5wt%,GNP:CNTs 1:1,分散剂含量:0.2-1.0wt%	结合片状石墨烯和一维碳纳米管，可用于复合导电网络、低填充导电通路和柔性导电涂层研究

表4｜氧化石墨烯、还原氧化石墨烯与水性凝胶路线产品

分类	Cas编号	阿拉丁货号	名称	规格或纯度	产品特色与应用
氧化石墨烯凝胶体系	7782-42-5	G139812	氧化石墨烯溶胶	氧化石墨烯含量:1-3wt%	用于水性凝胶、三维成型和还原后导电结构研究，可作为氧化石墨烯打印路线的代表材料
高浓度氧化石墨烯水分散液	——	G405797	氧化石墨烯	10mg/ml, 水分散液	适合用于水性氧化石墨烯分散、涂布、凝胶化和后续还原导电化研究
缓冲体系稳定氧化石墨烯分散液	——	G475662	氧化石墨烯	pH值稳定,分散(在0.05 M HEPES缓冲液中),pH值7.5	适用于接近中性缓冲环境中的石墨烯分散研究，可用于生物电子界面和细胞相关前期材料评价
高单层比例氧化石墨烯溶液	7782-42-5	I489798	工业级氧化石墨烯溶液	Single layer ratio ＞95% ,0.8~1.2 nm	单层比例和厚度信息明确，可用于氧化石墨烯片层分散、薄层组装和还原导电网络研究
水分散还原氧化石墨烯	——	R485644	还原氧化石墨烯	10mg/mL,分散在H₂O中	用于水性还原氧化石墨烯导电分散体系研究，可考察水分散导电片层与三维结构导电通路的关系

表5｜导电网络构建与片层原料代表产品

分类	Cas编号	阿拉丁货号	名称	规格或纯度	产品特色与应用
高导电石墨烯粉末	1034343-98-0	G476622	石墨烯	粉末,导电率＞10³S/m	具有明确导电率信息，可用于导电填料、片层搭接和石墨烯导电网络构建研究
高单层比例石墨烯原料	7782-42-5	S491698	高纯石墨烯	单层比率＞99.8%，厚度0.8-1.2nm，直径0.8-3μm	单层比例高、厚度信息明确，可用于薄片层石墨烯分散、导电通路和界面接触研究
大片径少层石墨烯原料	7782-42-5	H494522	高纯石墨烯	≥98%, Thickness1-3nm,Scale＞50 μ m,layers＜3	片径较大且层数较少，可用于研究片层搭接、导电连续性和复合油墨结构稳定性
高比表面积石墨烯纳米微片	7782-42-5	G434035	石墨烯纳米微片	表面积750m²/g	高比表面积片层材料，可用于多孔结构、界面接触、导电填料和复合浆料开发研究

表6｜三维打印石墨烯油墨配方与后处理相关辅助材料

分类	Cas编号	阿拉丁货号	名称	规格或纯度	产品特色与应用
快速挥发溶剂与油墨再分散相关试剂	75-09-2	D1522471	二氯甲烷	电子级,UPS,≥99.5%	可用于三维石墨烯复合油墨中聚合物粘结相溶解、油墨再分散和溶剂相容性研究，也可用于评估快速挥发、喷嘴干结、干燥后再分散和塑料耗材相容性对挤出打印的影响
可降解聚合物粘结相	26780-50-7	P134566	聚(D,L-乳酸-co-乙醇酸)（PLGA）	lactide:glycolide(50:50),mol wt 30000-60000	可作为石墨烯复合油墨中的可降解聚合物粘结相候选，用于研究石墨烯片层连接、三维结构完整性、柔韧性、后处理形貌保持和生物材料方向的支架成型; 具体适用性需结合分子量、乳酸/乙醇酸比例、端基、溶剂溶解性、成膜柔韧性和打印后力学表现验证

注：以上为阿拉丁代表产品，更多产品规格可用‘品名/CAS/货号’在阿拉丁官网检索。

参考文献

[1] Jakus A. E., Secor E. B., Rutz A. L., Jordan S. W., Hersam M. C., Shah R. N. Three-Dimensional Printing of High-Content Graphene Scaffolds for Electronic and Biomedical Applications. ACS Nano, 2015, 9(4): 4636–4648. DOI: 10.1021/acsnano.5b01179.

[2] Jakus A. E., Shah R. N. 3D Printing Graphene Ink: Creating Electronic and Biomedical Structures and Devices. Material Matters, 2016, 11(2).

[3] Lewis J. A. Direct Ink Writing of 3D Functional Materials. Advanced Functional Materials, 2006, 16(17): 2193–2204. DOI: 10.1002/adfm.200600434.

[4] Jakus A. E., Rutz A. L., Shah R. N. Advancing the Field of 3D Biomaterial Printing. Biomedical Materials, 2016, 11(1): 014102. DOI: 10.1088/1748-6041/11/1/014102.

更多相关文章，详见下方：

如何制备石墨烯量子点？

印刷电子用石墨烯油墨

新型石墨烯基纳米结构的制备及功能化设计

石墨烯材料全景指南：本体材料 × GO/rGO 前驱体 × 功能化掺杂 × 分散墨水与复合器件（含选型路线图）

石墨烯在光催化中的应用

目录：技术文章

探索主题：石墨烯石墨烯油墨三维打印

Da — 若无特别说明，分子量单位默认为道尔顿。 Mw — 重均分子量。 Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用，不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《从平面图案到自支撑结构：高含量石墨烯复合油墨的三维打印成型逻辑》. 阿拉丁知识库，更新于 2026年5月14日。
                            https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/from-planar-patterns-to-self-supporting-structures.html

这篇文章对您有帮助吗？ Yes No 有 3 人觉得有帮助