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Technical articles光敏聚二甲(jia)基硅氧烷(wan)(PDMS)硅膠材料由(you)高度交聯(lián)(lian)的網(wǎng)(wang)狀結(jié)(jie)構(gòu)組成,在(zai)硅氧(yang)鍵的(de)作用下具有(you)良好(hao)的熱穩(wěn)定性、耐(nai)輻射性、生物(wu)相容性及化學(xué)(xue)惰性,被(bei)廣泛(fan)應(yīng)用于機(jī)械、醫(yī)(yi)療、化工、航空航(hang)天和生物工(gong)程等領(lǐng)域(yu)。
增材制(zhi)造將數(shù)(shu)字模型作為制(zhi)造基(ji)礎(chǔ),通過(guò)材料逐(zhu)層堆積的方式(shi)實(shí)現(xiàn)(xian)三維實(shí)體的(de)直接構(gòu)建,是一(yi)種先進(jìn)的智能(neng)制造技術(shù)(shu)。該技(ji)術(shù)基于計(jì)算機(jī)(ji)模型進(jìn)行(xing)實(shí)體建模(mo),可實(shí)(shi)現(xiàn)制造材(cai)料的精確(que)控制(zhi),具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)(gou)快速制(zhi)造的(de)能力。
近年,增(zeng)材制造行(xing)業(yè)迅(xun)速發(fā)展,打(da)印精度和速(su)度都得(de)到極大(da)提高,通過(guò)增(zeng)材制造方式(shi)對(duì)PDMS 材料進(jìn)(jin)行制造,將為(wei)軟體機(jī)器(qi)人、類(lèi)生命機(jī)(ji)器人和可穿(chuan)戴設(shè)備(bei)的發(fā)(fa)展帶來(lái)革(ge)命性進(jìn)(jin)步。文獻(xiàn)將生(sheng)物3D 打(da)印技術(shù)(shu)與微流控(kong)芯片(pian)技術(shù)相結(jié)合, 構(gòu)(gou)建了三維結(jié)(jie)構(gòu)的器(qi)官芯片(pian),可實(shí)現(xiàn)(xian)芯片(pian)制造工藝(yi)的簡(jiǎn)易(yi)化和低成(cheng)本化(hua),同時(shí)(shi)滿(mǎn)足對(duì)(dui)復(fù)雜異(yi)質(zhì)三維微環(huán)(huan)境的精細(xì)(xi)需求。文獻(xiàn)(xian)采用(yong)嵌入式3D 打印技(ji)術(shù)進(jìn)行(xing)了PDMS 材料(liao)的成形,通(tong)過(guò)對(duì)支撐介質(zhì)(zhi)的透明度、流(liu)動(dòng)性及流(liu)變性進(jìn)(jin)行優(yōu)化(hua),確定了最佳(jia)打印(yin)參數(shù),制(zhi)備了個(gè)性化(hua)多孔(kong)硅膠義眼(yan), 其優(yōu)異(yi)的生物(wu)相容性,為(wei)個(gè)性化義(yi)眼的性能研究(jiu)與臨床(chuang)應(yīng)用奠(dian)定了基礎(chǔ)。文獻(xiàn)(xian)利用氣溶膠(jiao)微噴射打印工(gong)藝制備(bei)了PDMS 材料(liao)的柔(rou)性應(yīng)變傳感器(qi),探究(jiu)了PDMS 微噴射(she)工藝參數(shù)對(duì)(dui)打印寬度(du)的影響規(guī)律(lv),驗(yàn)證了PDMS 噴射打(da)印工藝(yi)在智能穿(chuan)戴設(shè)備方面的(de)應(yīng)用潛力。PDMS 材料(liao)在未固化狀(zhuang)態(tài)下具有(you)較強(qiáng)(qiang)的流動(dòng)和浸(jin)潤(rùn)性,無(wú)法采用(yong)擠出式(shi)打印(yin)工藝構(gòu)建(jian)大體積復(fù)(fu)雜結(jié)構(gòu), 將PDMS和粉(fen)末材料混合制(zhi)備功能材料(liao)是當(dāng)前(qian)的主(zhu)流方式,可極(ji)大提(ti)高打(da)印精(jing)度和結(jié)構(gòu)(gou)尺寸(cun)。文獻(xiàn)以(yi)氧化鋯(gao)和PDMS 分別作為(wei)分散相和(he)連續(xù)相(xiang),不同分散(san)相含量的(de)流變測(cè)(ce)試表明,配制的(de)復(fù)合打印材料(liao)具有非(fei)牛頓流體(ti)特性,復(fù)(fu)合材料中氧(yang)化鋯粉末(mo)的體積分?jǐn)?shù)(shu)在25%時(shí),打印材料(liao)便于擠出且成(cheng)形較(jiao)好。
PDMS 作為性能優(yōu)異(yi)的柔性(xing)材料, 不僅是軟(ruan)體機(jī)器人主(zhu)體部(bu)分的理(li)想材料,還(hai)在很多高新(xin)技術(shù)領(lǐng)(ling)域具有廣泛的(de)應(yīng)用價(jià)(jia)值。但受到(dao)流動(dòng)性和浸(jin)潤(rùn)性的(de)影響,PDMS 不具備擠(ji)出式(shi)打印的(de)能力,需將(jiang)其混入(ru)增強(qiáng)相,提高材(cai)料的屈服強(qiáng)(qiang)度,才能維持復(fù)(fu)雜結(jié)構(gòu)的形(xing)狀穩(wěn)定。然而(er),氣相二(er)氧化(hua)硅顆粒的(de)比例會(huì)對(duì)(dui)硅膠(jiao)墨水的(de)粘接產(chǎn)生很大(da)影響(xiang)。
1、硅膠墨水(shui)啞鈴形試樣(yang)拉伸(shen)測(cè)試(shi),可以用于(yu)測(cè)定試樣的(de)拉伸強(qiáng)度(du)和斷裂伸長(zhǎng)率(lv)
2、硅膠墨水(shui)半球(qiu)形腔體壓縮(suo)測(cè)試,可(ke)以用于測(cè)定壓(ya)縮模量或(huo)壓縮強(qiáng)(qiang)度