技術(shù)文章(zhang)
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技術(shù)文章(zhang)
PDMS 硅膠(jiao)墨水(shui)力學(xué)(xue)性能測試(shi)
光敏聚二(er)甲基硅氧烷(wan)(PDMS)硅膠材料(liao)由高度(du)交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)(jie)構(gòu)組(zu)成,在硅氧鍵(jian)的作用下(xia)具有良(liang)好的熱穩(wěn)(wen)定性、耐輻(fu)射性、生物(wu)相容性及化(hua)學(xué)惰性,被廣泛(fan)應(yīng)用于機(jī)(ji)械、醫(yī)療、化工(gong)、航空(kong)航天和生(sheng)物工程(cheng)等領(lǐng)域。
增材(cai)制造將(jiang)數(shù)字(zi)模型作為(wei)制造基(ji)礎(chǔ),通過材(cai)料逐層堆(dui)積的方式實(shi)現(xiàn)三維(wei)實體的直(zhi)接構(gòu)建,是(shi)一種先進(jìn)的智(zhi)能制造技(ji)術(shù)。該技(ji)術(shù)基于計算(suan)機(jī)模型進(jìn)行實(shi)體建模,可實現(xiàn)(xian)制造材料(liao)的精確(que)控制(zhi),具有復(fù)雜(za)結(jié)構(gòu)快速制造(zao)的能力。
近年(nian),增材制造行(xing)業(yè)迅(xun)速發(fā)(fa)展,打印精(jing)度和速(su)度都得到極(ji)大提(ti)高,通過(guo)增材制造方式(shi)對PDMS 材(cai)料進(jìn)行(xing)制造,將為軟體(ti)機(jī)器人(ren)、類生命機(jī)器(qi)人和可穿戴(dai)設(shè)備的(de)發(fā)展帶來革(ge)命性進(jìn)步。文(wen)獻(xiàn)將(jiang)生物3D 打(da)印技術(shù)(shu)與微(wei)流控芯片技(ji)術(shù)相結(jié)(jie)合, 構(gòu)建了(le)三維結(jié)構(gòu)(gou)的器官芯片,可(ke)實現(xiàn)芯片制造(zao)工藝(yi)的簡易化(hua)和低成本(ben)化,同時滿足對(dui)復(fù)雜異質(zhì)三(san)維微環(huán)(huan)境的精(jing)細(xì)需求。文獻(xiàn)采(cai)用嵌入式(shi)3D 打印技術(shù)進(jìn)(jin)行了PDMS 材料的成(cheng)形,通過對(dui)支撐介質(zhì)的(de)透明度(du)、流動性及流(liu)變性進(jìn)行(xing)優(yōu)化,確(que)定了最(zui)佳打印(yin)參數(shù),制備了(le)個性化多孔硅(gui)膠義眼, 其優(yōu)(you)異的生物相(xiang)容性,為(wei)個性化(hua)義眼的性能(neng)研究與臨(lin)床應(yīng)用奠定(ding)了基礎(chǔ)。文獻(xiàn)利(li)用氣溶膠微噴(pen)射打印工藝(yi)制備了(le)PDMS 材料的柔性(xing)應(yīng)變傳感(gan)器,探究了(le)PDMS 微噴射工藝參(can)數(shù)對(dui)打印寬(kuan)度的影響(xiang)規(guī)律,驗證了(le)PDMS 噴射打(da)印工(gong)藝在智能(neng)穿戴設(shè)備方(fang)面的(de)應(yīng)用潛(qian)力。PDMS 材(cai)料在未(wei)固化(hua)狀態(tài)下具(ju)有較強(qiáng)的(de)流動和(he)浸潤(run)性,無法采(cai)用擠出式打(da)印工藝構(gòu)建(jian)大體(ti)積復(fù)雜結(jié)構(gòu), 將(jiang)PDMS和粉末材(cai)料混合制備功(gong)能材料(liao)是當(dāng)(dang)前的主流方式(shi),可極大提高打(da)印精度和(he)結(jié)構(gòu)尺寸(cun)。文獻(xiàn)以氧化鋯(gao)和PDMS 分別(bie)作為(wei)分散相和連續(xù)(xu)相,不同(tong)分散相含(han)量的流變測試(shi)表明,配制(zhi)的復(fù)合(he)打印材料(liao)具有非牛頓流(liu)體特(te)性,復(fù)合材料(liao)中氧化鋯粉末(mo)的體(ti)積分?jǐn)?shù)在25%時,打(da)印材(cai)料便于(yu)擠出(chu)且成形較好。
PDMS 作為性能優(yōu)(you)異的(de)柔性材料(liao), 不僅是軟(ruan)體機(jī)器人主體(ti)部分的(de)理想材料,還(hai)在很多高新技(ji)術(shù)領(lǐng)域具有(you)廣泛的應(yīng)用(yong)價值。但(dan)受到流(liu)動性和浸(jin)潤性的影響,PDMS 不(bu)具備擠出(chu)式打印的(de)能力(li),需將其混入(ru)增強(qiáng)相(xiang),提高材料(liao)的屈服強(qiáng)(qiang)度,才能維(wei)持復(fù)(fu)雜結(jié)構(gòu)(gou)的形狀穩(wěn)(wen)定。然而,氣相(xiang)二氧化硅(gui)顆粒的(de)比例會對硅(gui)膠墨(mo)水的粘接產(chǎn)生(sheng)很大影響。
1、硅膠墨(mo)水啞鈴形(xing)試樣拉(la)伸測試,可(ke)以用于(yu)測定試(shi)樣的(de)拉伸強(qiáng)度和(he)斷裂伸(shen)長率
2、硅膠(jiao)墨水半球形(xing)腔體壓縮測(ce)試,可(ke)以用(yong)于測定壓縮模(mo)量或壓(ya)縮強(qiáng)度