技術(shù)文(wen)章
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技術(shù)文(wen)章
PDMS 硅膠(jiao)墨水力學(xué)性(xing)能測(ce)試
光敏(min)聚二甲基硅氧(yang)烷(PDMS)硅膠材料(liao)由高度(du)交聯(lián)的(de)網(wǎng)狀結(jié)(jie)構(gòu)組成,在硅氧(yang)鍵的(de)作用下(xia)具有良好的熱(re)穩(wěn)定性、耐輻射(she)性、生物相容性(xing)及化學(xué)惰性,被(bei)廣泛(fan)應(yīng)用于機(ji)械、醫(yī)療(liao)、化工、航空航(hang)天和生物工程(cheng)等領(lǐng)(ling)域。
增材制造將數(shù)(shu)字模型作(zuo)為制(zhi)造基(ji)礎(chǔ),通(tong)過材(cai)料逐層堆積(ji)的方式(shi)實現(xiàn)三維實體(ti)的直(zhi)接構(gòu)建(jian),是一種先進(jin)的智能制造技(ji)術(shù)。該技術(shù)基于(yu)計算(suan)機模型(xing)進行實(shi)體建模,可(ke)實現(xiàn)制造(zao)材料的精確控(kong)制,具有復(fù)雜(za)結(jié)構(gòu)快速制(zhi)造的(de)能力(li)。
近年,增材制造(zao)行業(yè)(ye)迅速發(fā)展,打印(yin)精度和速度都(dou)得到極大(da)提高(gao),通過(guo)增材制造方(fang)式對PDMS 材(cai)料進行制(zhi)造,將為軟(ruan)體機器人、類(lei)生命機(ji)器人(ren)和可穿戴設(shè)備(bei)的發(fā)展帶來(lai)革命性進(jin)步。文獻將(jiang)生物3D 打印技術(shù)(shu)與微流控芯片(pian)技術(shù)相結(jié)合, 構(gòu)(gou)建了三(san)維結(jié)構(gòu)的器官(guan)芯片,可實現(xiàn)芯(xin)片制造工(gong)藝的簡易化(hua)和低成本化(hua),同時滿足對(dui)復(fù)雜異質(zhì)三(san)維微(wei)環(huán)境的精細需(xu)求。文獻采用嵌(qian)入式3D 打(da)印技術(shù)進行(xing)了PDMS 材料的成(cheng)形,通過(guo)對支撐介(jie)質(zhì)的透(tou)明度(du)、流動性及流(liu)變性進(jin)行優(yōu)化,確定了(le)最佳打印(yin)參數(shù),制備(bei)了個(ge)性化多(duo)孔硅膠(jiao)義眼, 其優(yōu)異(yi)的生物相容性(xing),為個(ge)性化(hua)義眼的性(xing)能研究與(yu)臨床(chuang)應(yīng)用奠定(ding)了基礎(chǔ)。文(wen)獻利(li)用氣(qi)溶膠微噴射(she)打印工藝制(zhi)備了PDMS 材料的柔(rou)性應(yīng)變傳感(gan)器,探究了PDMS 微噴(pen)射工藝參(can)數(shù)對打印寬(kuan)度的影響(xiang)規(guī)律(lv),驗證了PDMS 噴(pen)射打印(yin)工藝在智能(neng)穿戴設(shè)(she)備方面的(de)應(yīng)用潛力(li)。PDMS 材料在(zai)未固化(hua)狀態(tài)下具有(you)較強(qiang)的流動和(he)浸潤性(xing),無法采用擠出(chu)式打印工藝構(gòu)(gou)建大體積復(fù)(fu)雜結(jié)構(gòu), 將(jiang)PDMS和粉末材(cai)料混合(he)制備功(gong)能材料是當(dāng)前(qian)的主流(liu)方式,可極大提(ti)高打印精(jing)度和結(jié)構(gòu)尺(chi)寸。文獻以氧(yang)化鋯和PDMS 分(fen)別作為分(fen)散相和連(lian)續(xù)相,不(bu)同分散(san)相含量的流變(bian)測試表明,配制(zhi)的復(fù)合(he)打印材料具有(you)非牛(niu)頓流體(ti)特性,復(fù)合(he)材料中氧(yang)化鋯粉末(mo)的體積(ji)分?jǐn)?shù)在(zai)25%時,打(da)印材料便于(yu)擠出且(qie)成形較好。
PDMS 作為性能優(yōu)(you)異的柔性材(cai)料, 不僅(jin)是軟體機器人(ren)主體部(bu)分的(de)理想(xiang)材料,還在很(hen)多高新技術(shù)(shu)領(lǐng)域具有(you)廣泛的應(yīng)(ying)用價值(zhi)。但受(shou)到流動(dong)性和浸潤性(xing)的影響,PDMS 不具(ju)備擠出式(shi)打印的能力(li),需將其(qi)混入(ru)增強相(xiang),提高材料(liao)的屈(qu)服強度,才能維(wei)持復(fù)雜結(jié)構(gòu)的(de)形狀穩(wěn)(wen)定。然(ran)而,氣(qi)相二氧(yang)化硅顆(ke)粒的比例(li)會對硅膠墨(mo)水的粘(zhan)接產(chǎn)生很大(da)影響(xiang)。
1、硅膠墨水啞鈴(ling)形試樣(yang)拉伸測試(shi),可以(yi)用于測(ce)定試樣的拉伸(shen)強度(du)和斷裂伸長(zhang)率
2、硅膠(jiao)墨水(shui)半球(qiu)形腔體壓縮(suo)測試,可以用于(yu)測定壓縮模量(liang)或壓(ya)縮強度