技術(shù)文章
Technical articles當(dāng)前位置(zhi):首頁(yè)
技術(shù)(shu)文章(zhang)
PDMS 硅膠墨水(shui)力學(xué)性能測(cè)試(shi)
光敏(min)聚二甲(jia)基硅氧烷(PDMS)硅膠(jiao)材料由高度(du)交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)(jie)構(gòu)組成,在硅(gui)氧鍵的作用下(xia)具有良好的(de)熱穩(wěn)定性、耐輻(fu)射性(xing)、生物相容性(xing)及化學(xué)惰性,被(bei)廣泛應(yīng)用于(yu)機(jī)械(xie)、醫(yī)療(liao)、化工、航(hang)空航天和(he)生物工程等領(lǐng)(ling)域。
增材制造將數(shù)(shu)字模型作為制(zhi)造基礎(chǔ),通(tong)過(guò)材料逐層(ceng)堆積的方式(shi)實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體(ti)的直(zhi)接構(gòu)建,是(shi)一種先進(jìn)的(de)智能(neng)制造技(ji)術(shù)。該技術(shù)基(ji)于計(jì)(ji)算機(jī)模型(xing)進(jìn)行實(shí)體(ti)建模,可實(shí)現(xiàn)(xian)制造材(cai)料的精確(que)控制(zhi),具有復(fù)雜結(jié)(jie)構(gòu)快速制造的(de)能力。
近年,增材制(zhi)造行(xing)業(yè)迅速發(fā)(fa)展,打印(yin)精度和速(su)度都得到(dao)極大提高,通過(guò)(guo)增材制造方式(shi)對(duì)PDMS 材料進(jìn)行(xing)制造(zao),將為軟體機(jī)器(qi)人、類(lèi)生命機(jī)器(qi)人和可(ke)穿戴(dai)設(shè)備的發(fā)(fa)展帶來(lái)革命性(xing)進(jìn)步。文獻(xiàn)將生(sheng)物3D 打印技(ji)術(shù)與微(wei)流控芯片技術(shù)(shu)相結(jié)合, 構(gòu)(gou)建了三(san)維結(jié)構(gòu)的器(qi)官芯片,可實(shí)現(xiàn)(xian)芯片制造工藝(yi)的簡(jiǎn)易化和低(di)成本化,同時(shí)滿(man)足對(duì)復(fù)雜(za)異質(zhì)三維微(wei)環(huán)境的(de)精細(xì)(xi)需求(qiu)。文獻(xiàn)采用嵌入(ru)式3D 打印(yin)技術(shù)(shu)進(jìn)行了(le)PDMS 材料的成形,通(tong)過(guò)對(duì)支(zhi)撐介質(zhì)的(de)透明度(du)、流動(dòng)性及流(liu)變性進(jìn)(jin)行優(yōu)化(hua),確定了最(zui)佳打印(yin)參數(shù),制備了個(gè)(ge)性化多孔硅膠(jiao)義眼, 其(qi)優(yōu)異(yi)的生物相容(rong)性,為個(gè)性化(hua)義眼的性能研(yan)究與臨床(chuang)應(yīng)用奠定了(le)基礎(chǔ)。文獻(xiàn)利用(yong)氣溶膠微(wei)噴射打印(yin)工藝制備了(le)PDMS 材料的(de)柔性應(yīng)變傳(chuan)感器,探究(jiu)了PDMS 微噴射工(gong)藝參數(shù)對(duì)(dui)打印寬度(du)的影響(xiang)規(guī)律,驗(yàn)證了PDMS 噴(pen)射打(da)印工藝在(zai)智能穿戴設(shè)(she)備方面(mian)的應(yīng)用潛力。PDMS 材(cai)料在未固化(hua)狀態(tài)下(xia)具有較強(qiáng)的(de)流動(dòng)和(he)浸潤(rùn)性,無(wú)法采(cai)用擠出式打印(yin)工藝構(gòu)建(jian)大體積復(fù)雜(za)結(jié)構(gòu)(gou), 將PDMS和粉末(mo)材料混合(he)制備功能(neng)材料(liao)是當(dāng)前的(de)主流方式,可極(ji)大提高(gao)打印(yin)精度和結(jié)(jie)構(gòu)尺寸。文獻(xiàn)以(yi)氧化鋯和PDMS 分別(bie)作為分散相和(he)連續(xù)(xu)相,不同分散相(xiang)含量的(de)流變測(cè)試表明(ming),配制(zhi)的復(fù)合打(da)印材料具有非(fei)牛頓流體特(te)性,復(fù)合材料(liao)中氧化鋯粉(fen)末的體積(ji)分?jǐn)?shù)在25%時(shí)(shi),打印材料便于(yu)擠出(chu)且成形較好。
PDMS 作為性能(neng)優(yōu)異(yi)的柔性材料(liao), 不僅是軟體(ti)機(jī)器人主體部(bu)分的(de)理想材料,還在(zai)很多(duo)高新技(ji)術(shù)領(lǐng)域具有(you)廣泛的應(yīng)用價(jià)(jia)值。但受到流(liu)動(dòng)性(xing)和浸潤(rùn)(run)性的影(ying)響,PDMS 不具備擠出(chu)式打印的能力(li),需將其混(hun)入增強(qiáng)(qiang)相,提高材(cai)料的屈(qu)服強(qiáng)(qiang)度,才能維持復(fù)(fu)雜結(jié)構(gòu)的形狀(zhuang)穩(wěn)定。然而,氣相(xiang)二氧化(hua)硅顆粒(li)的比例(li)會(huì)對(duì)硅膠墨(mo)水的粘接(jie)產(chǎn)生很大影響(xiang)。
1、硅膠墨水啞鈴(ling)形試樣拉伸測(cè)(ce)試,可以(yi)用于測(cè)定(ding)試樣的(de)拉伸強(qiáng)(qiang)度和(he)斷裂伸(shen)長(zhǎng)率
2、硅膠墨水(shui)半球形腔體壓(ya)縮測(cè)試(shi),可以用于測(cè)定(ding)壓縮模量或壓(ya)縮強(qiáng)(qiang)度