技術(shù)文章
Technical articles當(dāng)前位置:首頁(yè)(ye)
技術(shù)文章(zhang)
PDMS 硅膠(jiao)墨水力學(xué)性能(neng)測(cè)試
光敏聚二甲(jia)基硅氧(yang)烷(PDMS)硅膠材(cai)料由高度(du)交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)(jie)構(gòu)組成,在硅氧(yang)鍵的作(zuo)用下具有良(liang)好的熱穩(wěn)定(ding)性、耐(nai)輻射性(xing)、生物相容(rong)性及化學(xué)惰性(xing),被廣泛(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。
增材(cai)制造將數(shù)(shu)字模型作(zuo)為制造基(ji)礎(chǔ),通過(guò)材料(liao)逐層(ceng)堆積的方式(shi)實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體(ti)的直接(jie)構(gòu)建,是一種先(xian)進(jìn)的智能制造(zao)技術(shù)(shu)。該技術(shù)基于計(jì)(ji)算機(jī)(ji)模型進(jìn)(jin)行實(shí)體(ti)建模(mo),可實(shí)現(xiàn)制造(zao)材料的精確控(kong)制,具有復(fù)(fu)雜結(jié)構(gòu)(gou)快速制造的(de)能力。
近年,增材制造(zao)行業(yè)迅速發(fā)展(zhan),打印(yin)精度和速度(du)都得到極(ji)大提(ti)高,通過(guò)增(zeng)材制造(zao)方式對(duì)PDMS 材料進(jìn)(jin)行制造(zao),將為軟體機(jī)器(qi)人、類生(sheng)命機(jī)器人和可(ke)穿戴設(shè)備的發(fā)(fa)展帶來(lái)(lai)革命性進(jìn)(jin)步。文獻(xiàn)將生物(wu)3D 打印技術(shù)與微(wei)流控芯(xin)片技術(shù)相(xiang)結(jié)合, 構(gòu)建了三(san)維結(jié)構(gòu)(gou)的器官芯片,可(ke)實(shí)現(xiàn)芯片制(zhi)造工藝的簡(jiǎn)易(yi)化和(he)低成本(ben)化,同(tong)時(shí)滿足(zu)對(duì)復(fù)雜異(yi)質(zhì)三維微環(huán)境(jing)的精細(xì)需求。文(wen)獻(xiàn)采用(yong)嵌入式3D 打印技(ji)術(shù)進(jìn)行(xing)了PDMS 材料的(de)成形,通(tong)過(guò)對(duì)(dui)支撐(cheng)介質(zhì)(zhi)的透明度、流動(dòng)(dong)性及流變(bian)性進(jìn)(jin)行優(yōu)化,確定(ding)了最佳打印參(can)數(shù),制(zhi)備了個(gè)(ge)性化多孔硅(gui)膠義眼, 其優(yōu)(you)異的(de)生物(wu)相容(rong)性,為(wei)個(gè)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(wen)獻(xiàn)利(li)用氣溶(rong)膠微噴射打(da)印工藝制(zhi)備了PDMS 材料(liao)的柔性應(yīng)(ying)變傳感(gan)器,探究了PDMS 微噴(pen)射工藝(yi)參數(shù)對(duì)打印寬(kuan)度的(de)影響規(guī)(gui)律,驗(yàn)(yan)證了PDMS 噴(pen)射打印工藝在(zai)智能穿戴設(shè)(she)備方面的(de)應(yīng)用潛力。PDMS 材(cai)料在(zai)未固(gu)化狀(zhuang)態(tài)下具(ju)有較強(qiáng)的流動(dòng)(dong)和浸潤(rùn)性,無(wú)法(fa)采用擠出(chu)式打印工藝構(gòu)(gou)建大體積復(fù)(fu)雜結(jié)(jie)構(gòu), 將PDMS和粉末材(cai)料混(hun)合制備功能(neng)材料(liao)是當(dāng)(dang)前的主流(liu)方式,可極大(da)提高打印(yin)精度和結(jié)(jie)構(gòu)尺(chi)寸。文獻(xiàn)以(yi)氧化(hua)鋯和PDMS 分別作為(wei)分散(san)相和連續(xù)(xu)相,不同分(fen)散相(xiang)含量的流變測(cè)(ce)試表明,配制的(de)復(fù)合(he)打印(yin)材料具有非牛(niu)頓流體(ti)特性,復(fù)合材(cai)料中氧化(hua)鋯粉末的體(ti)積分(fen)數(shù)在25%時(shí),打印材(cai)料便于擠出(chu)且成形(xing)較好。
PDMS 作為(wei)性能優(yōu)異的(de)柔性材(cai)料, 不僅是軟(ruan)體機(jī)(ji)器人(ren)主體(ti)部分的理想材(cai)料,還在很多高(gao)新技術(shù)領(lǐng)域具(ju)有廣泛的應(yīng)(ying)用價(jià)值。但(dan)受到流動(dòng)性(xing)和浸潤(rùn)性的影(ying)響,PDMS 不具(ju)備擠出式打印(yin)的能力,需將(jiang)其混入(ru)增強(qiáng)相,提高材(cai)料的(de)屈服強(qiáng)度,才能(neng)維持復(fù)雜結(jié)(jie)構(gòu)的形狀穩(wěn)定(ding)。然而,氣相(xiang)二氧化硅顆(ke)粒的(de)比例會(huì)對(duì)硅膠(jiao)墨水(shui)的粘(zhan)接產(chǎn)生(sheng)很大影響。
1、硅膠墨水(shui)啞鈴形(xing)試樣拉伸測(cè)試(shi),可以用(yong)于測(cè)定(ding)試樣的拉(la)伸強(qiáng)度和斷(duan)裂伸(shen)長(zhǎng)率
2、硅膠墨水半球(qiu)形腔體(ti)壓縮測(cè)試,可以(yi)用于測(cè)定壓縮(suo)模量或壓縮強(qiáng)(qiang)度