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PDMS 硅膠墨(mo)水力學性能測(ce)試
光敏聚二甲基(ji)硅氧烷(PDMS)硅(gui)膠材料(liao)由高(gao)度交聯(lián)的(de)網(wǎng)狀結(jié)(jie)構(gòu)組成,在硅(gui)氧鍵(jian)的作(zuo)用下具有良(liang)好的(de)熱穩(wěn)定性、耐(nai)輻射性、生物(wu)相容性及(ji)化學惰(duo)性,被廣(guang)泛應(yīng)用于機(ji)械、醫(yī)療、化工、航(hang)空航天和生物(wu)工程等領(lǐng)域。
增材制(zhi)造將數(shù)(shu)字模型(xing)作為制造基礎(chǔ)(chu),通過材料(liao)逐層(ceng)堆積的方式(shi)實現(xiàn)三維實體(ti)的直(zhi)接構(gòu)建,是(shi)一種先(xian)進的智能(neng)制造技(ji)術(shù)。該技術(shù)(shu)基于計算機模(mo)型進行實體建(jian)模,可實(shi)現(xiàn)制造材料的(de)精確控制(zhi),具有(you)復雜結(jié)(jie)構(gòu)快速制(zhi)造的能(neng)力。
近年,增材制造(zao)行業(yè)迅速發(fā)展(zhan),打印精度和(he)速度都得到(dao)極大提高(gao),通過增材制造(zao)方式對PDMS 材(cai)料進行(xing)制造,將為軟體(ti)機器人、類生命(ming)機器(qi)人和可穿(chuan)戴設(shè)備的發(fā)(fa)展帶來(lai)革命性進(jin)步。文獻將生(sheng)物3D 打印技(ji)術(shù)與微流控(kong)芯片技術(shù)(shu)相結(jié)合(he), 構(gòu)建了(le)三維結(jié)構(gòu)的(de)器官芯(xin)片,可實(shi)現(xiàn)芯片制造工(gong)藝的簡(jian)易化和低成(cheng)本化,同(tong)時滿(man)足對復雜(za)異質(zhì)三維微(wei)環(huán)境的(de)精細需求。文獻(xian)采用(yong)嵌入式3D 打印(yin)技術(shù)(shu)進行(xing)了PDMS 材料的成形(xing),通過(guo)對支撐(cheng)介質(zhì)的透明度(du)、流動性及流變(bian)性進行優(yōu)化(hua),確定了(le)最佳打印參數(shù)(shu),制備了個性(xing)化多孔(kong)硅膠義眼, 其(qi)優(yōu)異的生(sheng)物相容(rong)性,為(wei)個性(xing)化義眼(yan)的性能研究與(yu)臨床應(yīng)用奠定(ding)了基(ji)礎(chǔ)。文獻利(li)用氣溶膠微噴(pen)射打印工藝(yi)制備(bei)了PDMS 材料的柔(rou)性應(yīng)變傳感器(qi),探究了PDMS 微(wei)噴射工藝參數(shù)(shu)對打(da)印寬度的影響(xiang)規(guī)律,驗(yan)證了PDMS 噴射(she)打印工(gong)藝在智能(neng)穿戴設(shè)備(bei)方面(mian)的應(yīng)用潛力(li)。PDMS 材料在(zai)未固化(hua)狀態(tài)下具有(you)較強的流(liu)動和浸潤性(xing),無法采(cai)用擠出式打(da)印工藝構(gòu)建(jian)大體積(ji)復雜結(jié)(jie)構(gòu), 將PDMS和粉末材(cai)料混合制備(bei)功能材(cai)料是當前(qian)的主流方(fang)式,可極(ji)大提高打(da)印精度和結(jié)構(gòu)(gou)尺寸。文獻以氧(yang)化鋯和PDMS 分(fen)別作為(wei)分散(san)相和連續(xù)相(xiang),不同分(fen)散相(xiang)含量的流變(bian)測試(shi)表明(ming),配制的復合(he)打印材料具(ju)有非牛頓(dun)流體特性(xing),復合材(cai)料中氧化(hua)鋯粉(fen)末的體積(ji)分數(shù)在25%時,打(da)印材料便于擠(ji)出且成形較(jiao)好。
PDMS 作為性(xing)能優(yōu)(you)異的(de)柔性材(cai)料, 不僅(jin)是軟體機器人(ren)主體部(bu)分的理(li)想材料,還在很(hen)多高新技術(shù)(shu)領(lǐng)域(yu)具有廣泛(fan)的應(yīng)用(yong)價值。但受(shou)到流動性(xing)和浸潤(run)性的影響(xiang),PDMS 不具備擠(ji)出式打(da)印的能(neng)力,需將(jiang)其混入(ru)增強相,提高材(cai)料的屈服強度(du),才能維持(chi)復雜(za)結(jié)構(gòu)的形狀穩(wěn)(wen)定。然而,氣相二(er)氧化硅顆粒(li)的比例會(hui)對硅(gui)膠墨水的粘(zhan)接產(chǎn)生很大(da)影響。
1、硅膠墨(mo)水啞鈴形試(shi)樣拉伸測試,可(ke)以用于測定試(shi)樣的拉伸強度(du)和斷裂伸長率(lv)
2、硅膠墨(mo)水半球形腔體(ti)壓縮(suo)測試,可以用于(yu)測定壓(ya)縮模量(liang)或壓縮(suo)強度(du)