技術(shù)文章(zhang)
Technical articles光敏聚二(er)甲基硅氧烷(PDMS)硅(gui)膠材料由(you)高度交(jiao)聯(lián)的網(wǎng)(wang)狀結(jié)(jie)構(gòu)組(zu)成,在硅氧鍵(jian)的作用下具(ju)有良(liang)好的熱穩(wěn)定性(xing)、耐輻(fu)射性、生物相(xiang)容性及化學(xué)惰(duo)性,被廣泛(fan)應(yīng)用于機械(xie)、醫(yī)療、化(hua)工、航空航(hang)天和生物工程(cheng)等領(lǐng)域。
增材(cai)制造將數(shù)字模(mo)型作為制造基(ji)礎(chǔ),通過材料(liao)逐層(ceng)堆積的方式實(shi)現(xiàn)三維實體的(de)直接(jie)構(gòu)建,是一種(zhong)先進(jìn)的(de)智能(neng)制造(zao)技術(shù)。該(gai)技術(shù)基(ji)于計算(suan)機模型進(jìn)行實(shi)體建模,可實現(xiàn)(xian)制造材料的精(jing)確控制,具有(you)復(fù)雜結(jié)構(gòu)(gou)快速制造的(de)能力(li)。
近年,增材(cai)制造行業(yè)迅(xun)速發(fā)展,打印精(jing)度和速度(du)都得到極大(da)提高,通過增(zeng)材制(zhi)造方式對PDMS 材料(liao)進(jìn)行(xing)制造(zao),將為軟體機器(qi)人、類生命機(ji)器人和可(ke)穿戴設(shè)備(bei)的發(fā)展(zhan)帶來革命性(xing)進(jìn)步。文獻(xiàn)將生(sheng)物3D 打印技(ji)術(shù)與微流控芯(xin)片技(ji)術(shù)相結(jié)合, 構(gòu)建(jian)了三(san)維結(jié)構(gòu)的器官(guan)芯片,可實(shi)現(xiàn)芯片制(zhi)造工藝(yi)的簡易化(hua)和低成本化(hua),同時滿足對復(fù)(fu)雜異質(zhì)三維(wei)微環(huán)(huan)境的精(jing)細(xì)需求。文獻(xiàn)(xian)采用嵌(qian)入式3D 打印(yin)技術(shù)進(jìn)行(xing)了PDMS 材料的成(cheng)形,通過對支撐(cheng)介質(zhì)的(de)透明度(du)、流動性及(ji)流變性進(jìn)(jin)行優(yōu)化(hua),確定了最佳打(da)印參數(shù),制備了(le)個性化多(duo)孔硅(gui)膠義眼, 其優(yōu)(you)異的生物相(xiang)容性,為(wei)個性化義(yi)眼的性能(neng)研究與臨床應(yīng)(ying)用奠定了基(ji)礎(chǔ)。文(wen)獻(xiàn)利(li)用氣溶膠微噴(pen)射打印工(gong)藝制備了PDMS 材料(liao)的柔性應(yīng)變傳(chuan)感器,探究了(le)PDMS 微噴射工(gong)藝參(can)數(shù)對打印(yin)寬度的影響規(guī)(gui)律,驗(yan)證了PDMS 噴射打(da)印工藝在(zai)智能穿戴設(shè)備(bei)方面的應(yīng)用(yong)潛力(li)。PDMS 材料在未固(gu)化狀態(tài)(tai)下具有較(jiao)強的(de)流動(dong)和浸(jin)潤性,無法采用(yong)擠出式打印(yin)工藝構(gòu)建大體(ti)積復(fù)雜結(jié)構(gòu), 將(jiang)PDMS和粉末(mo)材料混(hun)合制備功能材(cai)料是當(dāng)前(qian)的主流(liu)方式(shi),可極(ji)大提高打(da)印精度(du)和結(jié)構(gòu)尺寸。文(wen)獻(xiàn)以氧化(hua)鋯和PDMS 分別作為(wei)分散相和(he)連續(xù)(xu)相,不同分散(san)相含量的(de)流變測試表(biao)明,配(pei)制的復(fù)合(he)打印(yin)材料具有(you)非牛頓(dun)流體特性(xing),復(fù)合材(cai)料中氧化(hua)鋯粉末(mo)的體積分?jǐn)?shù)(shu)在25%時,打印材(cai)料便于擠出且(qie)成形較好。
PDMS 作為性(xing)能優(yōu)異的柔(rou)性材料, 不僅(jin)是軟體機器(qi)人主(zhu)體部分的理(li)想材料,還在很(hen)多高新技術(shù)領(lǐng)(ling)域具有廣泛(fan)的應(yīng)用價值(zhi)。但受到流(liu)動性和浸潤性(xing)的影響,PDMS 不具備(bei)擠出(chu)式打印的能(neng)力,需將(jiang)其混入增強(qiang)相,提高材料(liao)的屈服強度(du),才能維持復(fù)雜(za)結(jié)構(gòu)(gou)的形狀穩(wěn)定。然(ran)而,氣相二氧化(hua)硅顆(ke)粒的(de)比例(li)會對硅膠墨水(shui)的粘接產(chǎn)(chan)生很(hen)大影響。
1、硅膠墨(mo)水啞鈴形(xing)試樣拉伸測(ce)試,可以用于測(ce)定試樣(yang)的拉伸(shen)強度(du)和斷裂伸(shen)長率
2、硅膠墨(mo)水半(ban)球形腔(qiang)體壓(ya)縮測試(shi),可以(yi)用于測(ce)定壓(ya)縮模量或壓縮(suo)強度(du)