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技術(shù)(shu)文章(zhang)
PDMS 硅膠墨水力(li)學(xué)性能(neng)測(cè)試
光敏聚二(er)甲基硅氧(yang)烷(PDMS)硅膠(jiao)材料由高(gao)度交聯(lián)的網(wǎng)狀(zhuang)結(jié)構(gòu)(gou)組成,在(zai)硅氧鍵的作用(yong)下具(ju)有良好的熱(re)穩(wěn)定性、耐(nai)輻射性、生物相(xiang)容性及(ji)化學(xué)惰性,被廣(guang)泛應(yīng)用于機(jī)(ji)械、醫(yī)療(liao)、化工、航空航(hang)天和生物工程(cheng)等領(lǐng)域。
增材制造將(jiang)數(shù)字(zi)模型作為制(zhi)造基礎(chǔ),通過(guò)(guo)材料逐層(ceng)堆積(ji)的方式實(shí)現(xiàn)(xian)三維實(shí)體的直(zhi)接構(gòu)建,是(shi)一種先進(jìn)的智(zhi)能制(zhi)造技術(shù)(shu)。該技術(shù)基(ji)于計(jì)(ji)算機(jī)(ji)模型進(jìn)行(xing)實(shí)體建模,可(ke)實(shí)現(xiàn)制(zhi)造材料(liao)的精確控(kong)制,具有復(fù)雜結(jié)(jie)構(gòu)快速制(zhi)造的(de)能力。
近年,增材制(zhi)造行業(yè)迅速(su)發(fā)展,打印精度(du)和速度都得到(dao)極大提(ti)高,通(tong)過(guò)增材制造(zao)方式(shi)對(duì)PDMS 材料進(jìn)行(xing)制造,將為軟(ruan)體機(jī)器人、類(lèi)生(sheng)命機(jī)器人和可(ke)穿戴設(shè)(she)備的發(fā)展帶來(lái)(lai)革命(ming)性進(jìn)步(bu)。文獻(xiàn)(xian)將生物3D 打印(yin)技術(shù)與微流(liu)控芯片技術(shù)(shu)相結(jié)合, 構(gòu)建(jian)了三維結(jié)(jie)構(gòu)的器官芯片(pian),可實(shí)現(xiàn)(xian)芯片制造(zao)工藝的簡(jiǎn)易化(hua)和低(di)成本化,同時(shí)(shi)滿(mǎn)足(zu)對(duì)復(fù)雜異(yi)質(zhì)三維微環(huán)(huan)境的精細(xì)需求(qiu)。文獻(xiàn)采用嵌入(ru)式3D 打(da)印技術(shù)進(jìn)行(xing)了PDMS 材料的成(cheng)形,通過(guò)對(duì)支(zhi)撐介質(zhì)的(de)透明度、流(liu)動(dòng)性及流變性(xing)進(jìn)行優(yōu)(you)化,確(que)定了最(zui)佳打印參數(shù)(shu),制備了個(gè)(ge)性化多(duo)孔硅膠義(yi)眼, 其(qi)優(yōu)異的生(sheng)物相容性,為個(gè)(ge)性化義眼(yan)的性能研(yan)究與臨床應(yīng)(ying)用奠定了基(ji)礎(chǔ)。文獻(xiàn)利用(yong)氣溶膠微(wei)噴射打印工藝(yi)制備了PDMS 材料(liao)的柔性應(yīng)變(bian)傳感器,探(tan)究了PDMS 微(wei)噴射工藝(yi)參數(shù)對(duì)打印(yin)寬度的影(ying)響規(guī)律,驗(yàn)證了(le)PDMS 噴射打印工藝(yi)在智能穿戴設(shè)(she)備方面的應(yīng)用(yong)潛力。PDMS 材料在未(wei)固化(hua)狀態(tài)(tai)下具有較(jiao)強(qiáng)的流動(dòng)(dong)和浸潤(rùn)(run)性,無(wú)法采用(yong)擠出(chu)式打印工藝構(gòu)(gou)建大體積復(fù)雜(za)結(jié)構(gòu), 將PDMS和(he)粉末材(cai)料混合制(zhi)備功能材料(liao)是當(dāng)前的主(zhu)流方(fang)式,可極大(da)提高打印(yin)精度和(he)結(jié)構(gòu)尺寸。文獻(xiàn)(xian)以氧化鋯和(he)PDMS 分別作為(wei)分散相和(he)連續(xù)(xu)相,不同分散相(xiang)含量的流變測(cè)(ce)試表明,配(pei)制的(de)復(fù)合打印材(cai)料具有非牛頓(dun)流體特性,復(fù)合(he)材料中氧化(hua)鋯粉末的體(ti)積分?jǐn)?shù)在25%時(shí)(shi),打印材料(liao)便于擠出(chu)且成形較好。
PDMS 作為性能(neng)優(yōu)異(yi)的柔性(xing)材料, 不僅是軟(ruan)體機(jī)器人主(zhu)體部分的(de)理想(xiang)材料(liao),還在很多高(gao)新技(ji)術(shù)領(lǐng)域具(ju)有廣(guang)泛的(de)應(yīng)用價(jià)(jia)值。但受(shou)到流動(dòng)性和(he)浸潤(rùn)(run)性的影(ying)響,PDMS 不具備擠出(chu)式打印的(de)能力,需將其混(hun)入增(zeng)強(qiáng)相,提高材(cai)料的屈服強(qiáng)(qiang)度,才能維(wei)持復(fù)雜(za)結(jié)構(gòu)的形狀(zhuang)穩(wěn)定。然而,氣(qi)相二氧(yang)化硅顆粒(li)的比(bi)例會(huì)對(duì)(dui)硅膠墨水(shui)的粘(zhan)接產(chǎn)生很(hen)大影響(xiang)。
1、硅膠墨水(shui)啞鈴形(xing)試樣拉(la)伸測(cè)試,可(ke)以用于測(cè)定(ding)試樣(yang)的拉伸(shen)強(qiáng)度和斷(duan)裂伸(shen)長(zhǎng)率(lv)
2、硅膠墨水半球(qiu)形腔體壓(ya)縮測(cè)試,可(ke)以用于測(cè)(ce)定壓縮(suo)模量或壓縮強(qiáng)(qiang)度