技術(shù)文章(zhang)
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技術(shù)(shu)文章
PDMS 硅膠墨(mo)水力(li)學(xué)性能測試(shi)
光敏聚二甲基(ji)硅氧(yang)烷(PDMS)硅(gui)膠材料由高度(du)交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)(jie)構(gòu)組成(cheng),在硅氧(yang)鍵的作用下具(ju)有良(liang)好的熱穩(wěn)(wen)定性(xing)、耐輻(fu)射性、生物相(xiang)容性及化學(xué)惰(duo)性,被廣泛應(yīng)(ying)用于(yu)機械(xie)、醫(yī)療、化工、航空(kong)航天和(he)生物工(gong)程等領(lǐng)域。
增材制造將數(shù)(shu)字模型(xing)作為制造基(ji)礎(chǔ),通過材料逐(zhu)層堆積的方(fang)式實現(xiàn)(xian)三維實體的(de)直接構(gòu)(gou)建,是一種先(xian)進的智能制造(zao)技術(shù)(shu)。該技術(shù)(shu)基于計算(suan)機模型(xing)進行(xing)實體(ti)建模,可(ke)實現(xiàn)制造(zao)材料的精確(que)控制(zhi),具有復(fù)雜(za)結(jié)構(gòu)快速(su)制造(zao)的能力。
近年,增材制(zhi)造行業(yè)迅(xun)速發(fā)展,打印精(jing)度和速度(du)都得到極(ji)大提高,通過增(zeng)材制造方(fang)式對PDMS 材(cai)料進行制造(zao),將為軟(ruan)體機器人、類(lei)生命機(ji)器人和(he)可穿(chuan)戴設(shè)(she)備的發(fā)展帶(dai)來革命性進步(bu)。文獻將(jiang)生物3D 打(da)印技術(shù)與微流(liu)控芯(xin)片技術(shù)相(xiang)結(jié)合, 構(gòu)(gou)建了三維結(jié)構(gòu)(gou)的器官芯片,可(ke)實現(xiàn)芯片制造(zao)工藝(yi)的簡易化和(he)低成本化,同(tong)時滿足對復(fù)(fu)雜異質(zhì)三維(wei)微環(huán)境的精(jing)細需求。文獻(xian)采用嵌入(ru)式3D 打印(yin)技術(shù)進行了(le)PDMS 材料(liao)的成(cheng)形,通(tong)過對支撐介(jie)質(zhì)的透明(ming)度、流動性及流(liu)變性(xing)進行優(yōu)化,確定(ding)了最佳打(da)印參數(shù),制備(bei)了個性化多孔(kong)硅膠(jiao)義眼, 其優(yōu)異(yi)的生物相容(rong)性,為個性化義(yi)眼的性能研(yan)究與臨(lin)床應(yīng)用奠定了(le)基礎(chǔ)。文獻利用(yong)氣溶膠(jiao)微噴射(she)打印工藝(yi)制備了PDMS 材料(liao)的柔性應(yīng)變(bian)傳感器,探究(jiu)了PDMS 微噴射工(gong)藝參數(shù)對打印(yin)寬度(du)的影響規(guī)(gui)律,驗證了(le)PDMS 噴射(she)打印工藝(yi)在智能(neng)穿戴設(shè)備方(fang)面的應(yīng)用(yong)潛力。PDMS 材料(liao)在未固(gu)化狀態(tài)下具有(you)較強的流動和(he)浸潤性,無(wu)法采用擠(ji)出式打印(yin)工藝構(gòu)建大(da)體積復(fù)雜結(jié)(jie)構(gòu), 將PDMS和粉(fen)末材料混合制(zhi)備功能(neng)材料是當(dāng)前的(de)主流方式,可極(ji)大提高打印(yin)精度和結(jié)構(gòu)尺(chi)寸。文(wen)獻以氧化鋯(gao)和PDMS 分(fen)別作為分(fen)散相和連續(xù)相(xiang),不同(tong)分散相含量(liang)的流變測試(shi)表明(ming),配制(zhi)的復(fù)合打印(yin)材料具有(you)非牛(niu)頓流體特性(xing),復(fù)合(he)材料中氧化鋯(gao)粉末的體(ti)積分數(shù)在25%時(shi),打印材料便于(yu)擠出且成(cheng)形較好(hao)。
PDMS 作為性能優(yōu)異(yi)的柔性材(cai)料, 不僅是(shi)軟體機(ji)器人(ren)主體(ti)部分的理想(xiang)材料,還(hai)在很多高新技(ji)術(shù)領(lǐng)域具有廣(guang)泛的應(yīng)(ying)用價值。但受(shou)到流動性(xing)和浸潤性的(de)影響,PDMS 不(bu)具備擠出式打(da)印的能力,需(xu)將其混入增強(qiang)相,提高材料的(de)屈服強度(du),才能維持(chi)復(fù)雜結(jié)(jie)構(gòu)的形(xing)狀穩(wěn)定(ding)。然而,氣(qi)相二氧(yang)化硅顆粒的(de)比例會對(dui)硅膠墨(mo)水的粘接產(chǎn)(chan)生很(hen)大影(ying)響。
1、硅膠(jiao)墨水(shui)啞鈴形試樣拉(la)伸測試(shi),可以用(yong)于測定試樣(yang)的拉伸強度和(he)斷裂(lie)伸長率
2、硅膠(jiao)墨水半(ban)球形腔體壓(ya)縮測試,可以用(yong)于測定壓(ya)縮模量(liang)或壓縮強(qiang)度