因成形精度高、适用多材料等特点,流体3D打印技术广泛应用在齿科修复、柔性电子、薄膜封装等方面,逐渐成为增材制造领域的研究热点。但伴随功能要求的提升,牛顿流体不能很好地满足3D打印多样化的需求,非牛顿流体的流动与传质规律适用性更强。为了进一步提高非牛顿流体3D打印工艺的成形精度,针对非牛顿流体在打印成形过程中的咖啡环效应和不能均质化成形的问题,通过物理实验与颗粒间作用力建模分析相结合的研究方法,研究纳米电气石对陶瓷墨水的流变性、咖啡环效应和均质化成形的影响规律及机理。本文创新性成果如下:（1）研究电气石添加量对墨水流变性能和沉积形貌的影响规律。电气石对不同溶剂陶瓷墨水的粘度和表面张力都有调控作用。其中,电气石对水/乙二醇基墨水粘度的作用规律最明显,电气石添加量与墨水粘度呈负相关,且电气石对高固含量陶瓷墨水的粘度影响更大。同时,适量添加电气石对墨水的沉积形貌均质化有显著促进作用,其中氧化锆含量2 wt%、电气石含量0.5 wt%的水/乙二醇基墨水的流变学性能和均质化沉积形貌最优。（2）研究电气石粒径对墨水的流变学性能以及沉积形貌的影响规律。与不添加电气石的墨水相比,添加微米电气石对陶瓷墨水流变性影响较小,添加纳米电气石可以明显降低陶瓷墨水的粘度;不论电气石颗粒粒径为纳米级还是微米级,电气石对墨水的咖啡环效应都有抑制作用,但只有纳米电气石还能促进墨滴内部的均质化成形。（3）研究电气石颗粒形状对墨水沉积行为的影响规律。建立了颗粒间范德华力作用模型,计算分析电气石颗粒形状对墨水内范德华力的影响规律,得出电气石形状的各向异性可以削弱墨水内颗粒间的范德华力,通过抑制墨水内部的颗粒团聚来促进氧化锆陶瓷墨水的均质化成形。（4）研究电气石电学性能对墨水沉积行为的影响规律。基于电气石颗粒的表面电荷和自发极化效应,建立了墨水内颗粒间的双电层静电力受力模型以及电气石对陶瓷颗粒的电场力作用模型,分析得出电气石能够增强墨水内颗粒间的静电斥力,可提高陶瓷颗粒在墨水沉积过程中的动态均匀分散性,进而削弱陶瓷墨水的咖啡环效应并促进陶瓷墨水打印成形的均质化。通过研究纳米电气石对陶瓷墨水性能的影响规律及颗粒间作用机理,提供了消除咖啡环和优化成形质量的解决方案,为非牛顿流体3D打印技术走向实际应用提供了理论和实验依据。