陶瓷喷墨打印技术是将图像打印到陶瓷上而不进行蚀刻工艺的主流技术,该技术的关键在于陶瓷墨水的性能,特别是要求墨水具有良好的悬浮稳定性,避免发生颗粒团聚沉淀而堵塞喷头。当前,具有低表面张力和介电常数的有机溶剂有助于提高陶瓷墨水的分散与悬浮稳定。但是,有机溶剂易挥发,在生产中会带来燃烧和毒性的风险。因此,市场迫切寻求高稳定性的水性陶瓷墨水。然而,水溶性的分散剂和稳定剂相对较少,难以获得预期良好稳定性和铺展性的水性陶瓷墨水。根据Stocks规律,提高水性墨水的粘度有助于减少陶瓷粉体的沉降。为保持水性陶瓷墨水的稳定和具有良好的喷墨打印性能,本论文提出在水性墨水中加入具有高剪切稀化性能的瓜尔胶溶液,一方面可利用瓜尔胶的大分子使墨水在静置状态具有高粘度,获得墨水的高悬浮稳定性。另一方面,借助瓜尔胶溶液的剪切稀化作用,使处于喷涂状态的墨水具有非常低的粘度,可以满足喷涂要求。实验结果表明:对于钒蓝墨水,当色料固含量为30wt%,分散剂优选超分散剂C-08且用量为1%时,墨水粘度为19.5m Pa?s,墨水保持12h不发生沉淀;对于大红墨水,当色料含量为25wt%,分散剂优选含羧酸的聚电解质分散剂CE-64且用量为0.4%时,墨水粘度为18.53m Pa?s,墨水20h不发生沉淀。加入瓜尔胶溶液后,当加入量≥1%时,两种墨水均具有强悬浮稳定性,静置60天不发生沉淀,可满足陶瓷墨水稳定性要求,同时墨水可正常进行喷涂。加入瓜尔胶溶液之后的陶瓷墨水显示出特殊的流变性能,在Windhab模型基础上,引入Casson方程来修正由粉体的加入引起的流动曲线的变化,以此建立slip流变模型。该模型的方程式为(?),其中参数η’∞为颗粒-分子的结合体在高速剪切速率下受GG分子间的解纠缠与滑移层形成所影响的粘度,ηa代表加色料后受颗粒间的作用影响的粘度。该参数值与瓜尔胶的浓度(GG的分子数量)和墨水的固含量(颜料颗粒数量)均有关,该模型可适用于墨水体系为层流时,当墨水体系为紊流时,会产生稍许偏离。