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PDMS 硅膠墨(mo)水力學性能測(ce)試
光敏聚二甲(jia)基硅氧烷(wan)(PDMS)硅膠材料由(you)高度(du)交聯(lián)的網(wǎng)(wang)狀結(jié)構(gòu)組成(cheng),在硅氧(yang)鍵的(de)作用下具有(you)良好的熱(re)穩(wěn)定性、耐輻射(she)性、生物(wu)相容性(xing)及化學惰性,被(bei)廣泛應(ying)用于機(ji)械、醫(yī)療、化(hua)工、航空(kong)航天和生物(wu)工程等領(lǐng)(ling)域。
增材制造(zao)將數(shù)(shu)字模型(xing)作為制造基(ji)礎(chǔ),通(tong)過材料逐層堆(dui)積的方式實(shi)現(xiàn)三維實體(ti)的直接構(gòu)建,是(shi)一種先進的(de)智能制造技術(shù)(shu)。該技(ji)術(shù)基于計(ji)算機模型進行(xing)實體建模(mo),可實現(xiàn)(xian)制造材料的(de)精確控制,具有(you)復雜(za)結(jié)構(gòu)快(kuai)速制造(zao)的能力(li)。
近年,增材制(zhi)造行業(yè)迅速(su)發(fā)展,打(da)印精度(du)和速度都(dou)得到極大提高(gao),通過增材制造(zao)方式對PDMS 材料(liao)進行(xing)制造(zao),將為軟(ruan)體機器人(ren)、類生命機器人(ren)和可穿(chuan)戴設(shè)備的(de)發(fā)展帶(dai)來革命(ming)性進步。文(wen)獻將生(sheng)物3D 打印技(ji)術(shù)與微流控芯(xin)片技術(shù)相結(jié)合(he), 構(gòu)建了三(san)維結(jié)構(gòu)的(de)器官芯片,可實(shi)現(xiàn)芯(xin)片制造工(gong)藝的簡易(yi)化和低成本(ben)化,同時(shi)滿足對(dui)復雜異質(zhì)三維(wei)微環(huán)境的精(jing)細需求。文獻采(cai)用嵌入式(shi)3D 打印(yin)技術(shù)進行(xing)了PDMS 材料(liao)的成形(xing),通過對支(zhi)撐介質(zhì)(zhi)的透明度、流(liu)動性及(ji)流變性進(jin)行優(yōu)(you)化,確定(ding)了最佳打印參(can)數(shù),制備了(le)個性化多孔硅(gui)膠義(yi)眼, 其優(yōu)異(yi)的生物相(xiang)容性(xing),為個性化義眼(yan)的性(xing)能研(yan)究與臨床(chuang)應用奠定了(le)基礎(chǔ)(chu)。文獻利用氣溶(rong)膠微噴(pen)射打印工藝(yi)制備了PDMS 材(cai)料的柔(rou)性應變(bian)傳感(gan)器,探究了PDMS 微噴(pen)射工藝(yi)參數(shù)(shu)對打印寬度的(de)影響規(guī)(gui)律,驗(yan)證了PDMS 噴射(she)打印工藝(yi)在智能穿(chuan)戴設(shè)(she)備方面(mian)的應用潛力(li)。PDMS 材料在(zai)未固化狀態(tài)(tai)下具有較強(qiang)的流動和浸(jin)潤性,無法(fa)采用擠(ji)出式(shi)打印工(gong)藝構(gòu)(gou)建大體積(ji)復雜結(jié)構(gòu)(gou), 將PDMS和粉(fen)末材(cai)料混(hun)合制備功能材(cai)料是當前(qian)的主流方(fang)式,可極(ji)大提高打印精(jing)度和結(jié)構(gòu)尺寸(cun)。文獻以氧(yang)化鋯和PDMS 分(fen)別作為(wei)分散相(xiang)和連續(xù)相(xiang),不同(tong)分散相含量的(de)流變測試(shi)表明,配制的復(fu)合打(da)印材料具有(you)非牛(niu)頓流(liu)體特(te)性,復合材(cai)料中氧化鋯粉(fen)末的(de)體積分(fen)數(shù)在25%時,打印(yin)材料(liao)便于擠出且成(cheng)形較(jiao)好。
PDMS 作為(wei)性能優(yōu)異的(de)柔性材(cai)料, 不僅是(shi)軟體機器(qi)人主體部分(fen)的理(li)想材料,還在很(hen)多高新技(ji)術(shù)領(lǐng)域具(ju)有廣泛(fan)的應用價值(zhi)。但受(shou)到流動性和浸(jin)潤性的影(ying)響,PDMS 不具(ju)備擠出式(shi)打印的(de)能力,需將其(qi)混入(ru)增強相,提高材(cai)料的屈服強度(du),才能維(wei)持復雜結(jié)構(gòu)(gou)的形狀穩(wěn)定。然(ran)而,氣(qi)相二氧(yang)化硅顆粒的比(bi)例會對(dui)硅膠墨水的(de)粘接產(chǎn)生(sheng)很大影響。
1、硅膠墨水啞鈴(ling)形試樣拉伸測(ce)試,可(ke)以用于測定試(shi)樣的(de)拉伸強度(du)和斷裂(lie)伸長率
2、硅膠(jiao)墨水半球(qiu)形腔體壓縮(suo)測試,可(ke)以用于測定壓(ya)縮模量或壓(ya)縮強度