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技術(shù)文(wen)章
PDMS 硅膠墨水力(li)學(xué)性能(neng)測試
光敏聚二甲(jia)基硅氧烷(wan)(PDMS)硅膠材料由(you)高度交(jiao)聯(lián)的網(wǎng)狀(zhuang)結(jié)構(gòu)(gou)組成(cheng),在硅氧(yang)鍵的作用下(xia)具有良好(hao)的熱穩(wěn)(wen)定性(xing)、耐輻(fu)射性、生物(wu)相容性及(ji)化學(xué)惰性(xing),被廣泛(fan)應(yīng)用于機(jī)械(xie)、醫(yī)療、化工、航空(kong)航天和生物工(gong)程等領(lǐng)域。
增材制造將數(shù)(shu)字模型作(zuo)為制造(zao)基礎(chǔ),通過材料(liao)逐層堆積的方(fang)式實現(xiàn)三維(wei)實體的直(zhi)接構(gòu)(gou)建,是(shi)一種先進(jìn)(jin)的智能制造(zao)技術(shù)。該技(ji)術(shù)基(ji)于計算機(jī)模(mo)型進(jìn)行(xing)實體(ti)建模(mo),可實(shi)現(xiàn)制(zhi)造材料的(de)精確控制(zhi),具有復(fù)(fu)雜結(jié)構(gòu)快速(su)制造(zao)的能力。
近年,增(zeng)材制造行業(yè)迅(xun)速發(fā)展(zhan),打印(yin)精度和(he)速度都得到極(ji)大提高(gao),通過增(zeng)材制造方式對(dui)PDMS 材料(liao)進(jìn)行制造,將為(wei)軟體機(jī)(ji)器人(ren)、類生命機(jī)器人(ren)和可穿戴設(shè)備(bei)的發(fā)展帶來(lai)革命性進(jìn)步。文(wen)獻(xiàn)將生物3D 打印(yin)技術(shù)與微流控(kong)芯片技(ji)術(shù)相(xiang)結(jié)合, 構(gòu)(gou)建了三(san)維結(jié)(jie)構(gòu)的器官(guan)芯片(pian),可實(shi)現(xiàn)芯(xin)片制造工藝的(de)簡易(yi)化和(he)低成本(ben)化,同(tong)時滿足(zu)對復(fù)(fu)雜異質(zhì)三維微(wei)環(huán)境的精細(xì)需(xu)求。文獻(xiàn)采用嵌(qian)入式(shi)3D 打印技術(shù)(shu)進(jìn)行了(le)PDMS 材料的成形,通(tong)過對支撐介(jie)質(zhì)的(de)透明(ming)度、流動性及流(liu)變性進(jìn)(jin)行優(yōu)化,確(que)定了最(zui)佳打印參數(shù),制(zhi)備了個性(xing)化多孔(kong)硅膠義眼, 其優(yōu)(you)異的生物(wu)相容(rong)性,為(wei)個性化義(yi)眼的性能研(yan)究與臨床應(yīng)(ying)用奠定了基礎(chǔ)(chu)。文獻(xiàn)利用(yong)氣溶膠微噴(pen)射打印工(gong)藝制(zhi)備了(le)PDMS 材料的(de)柔性(xing)應(yīng)變傳感器(qi),探究(jiu)了PDMS 微噴射(she)工藝參(can)數(shù)對打印(yin)寬度的(de)影響(xiang)規(guī)律(lv),驗證了PDMS 噴射打(da)印工藝在智能(neng)穿戴設(shè)備方(fang)面的應(yīng)(ying)用潛力。PDMS 材(cai)料在未(wei)固化狀(zhuang)態(tài)下具有較(jiao)強(qiáng)的流動和浸(jin)潤性,無(wu)法采(cai)用擠出式打(da)印工(gong)藝構(gòu)建大體(ti)積復(fù)雜(za)結(jié)構(gòu), 將PDMS和(he)粉末(mo)材料(liao)混合制(zhi)備功能(neng)材料是當(dāng)前的(de)主流方式,可(ke)極大提(ti)高打印精度和(he)結(jié)構(gòu)尺寸。文(wen)獻(xiàn)以(yi)氧化鋯和PDMS 分別(bie)作為(wei)分散相和(he)連續(xù)相,不同(tong)分散相含量(liang)的流變測試(shi)表明,配制(zhi)的復(fù)(fu)合打印材料(liao)具有非(fei)牛頓流體特(te)性,復(fù)合材料(liao)中氧化(hua)鋯粉末(mo)的體積分?jǐn)?shù)(shu)在25%時,打印材(cai)料便于擠出且(qie)成形較好。
PDMS 作為性能優(yōu)異(yi)的柔性材料, 不(bu)僅是(shi)軟體機(jī)器人主(zhu)體部分的(de)理想材料,還在(zai)很多(duo)高新技術(shù)領(lǐng)(ling)域具有廣泛(fan)的應(yīng)(ying)用價值(zhi)。但受到流動(dong)性和浸潤性(xing)的影響(xiang),PDMS 不具備擠出(chu)式打印(yin)的能力,需將其(qi)混入增強(qiáng)(qiang)相,提高(gao)材料的屈服(fu)強(qiáng)度,才能維(wei)持復(fù)(fu)雜結(jié)構(gòu)的形(xing)狀穩(wěn)(wen)定。然而,氣(qi)相二氧(yang)化硅顆(ke)粒的比例會對(dui)硅膠墨水(shui)的粘接產(chǎn)(chan)生很大影(ying)響。
1、硅膠墨(mo)水啞鈴(ling)形試樣(yang)拉伸測試,可(ke)以用于測(ce)定試樣的拉伸(shen)強(qiáng)度(du)和斷裂伸長(zhang)率
2、硅膠墨水(shui)半球(qiu)形腔體(ti)壓縮(suo)測試,可以用(yong)于測定(ding)壓縮模(mo)量或壓縮(suo)強(qiáng)度