技術(shù)文章(zhang)
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技術(shù)(shu)文章(zhang)
PDMS 硅膠墨水(shui)力學(xué)性能測試(shi)
光敏聚二(er)甲基硅(gui)氧烷(wan)(PDMS)硅膠材料由高(gao)度交聯(lián)(lian)的網(wǎng)狀結(jié)(jie)構(gòu)組成,在硅氧(yang)鍵的作用下具(ju)有良好的熱穩(wěn)(wen)定性、耐輻射(she)性、生物相(xiang)容性及(ji)化學(xué)惰性,被(bei)廣泛應(yīng)(ying)用于機械、醫(yī)(yi)療、化工、航空航(hang)天和(he)生物工程等(deng)領(lǐng)域(yu)。
增材制造將數(shù)(shu)字模型作為(wei)制造(zao)基礎(chǔ)(chu),通過(guo)材料(liao)逐層(ceng)堆積的(de)方式實現(xiàn)三(san)維實體(ti)的直(zhi)接構(gòu)(gou)建,是一種(zhong)先進的智能(neng)制造(zao)技術(shù)。該技(ji)術(shù)基于(yu)計算(suan)機模型(xing)進行實(shi)體建模,可(ke)實現(xiàn)制造材(cai)料的精確控(kong)制,具有復(fù)雜(za)結(jié)構(gòu)快速(su)制造的能力。
近年,增(zeng)材制造行業(yè)(ye)迅速發(fā)展,打印(yin)精度(du)和速度都得(de)到極大(da)提高,通過增材(cai)制造方式對PDMS 材(cai)料進行(xing)制造,將為軟(ruan)體機器人(ren)、類生(sheng)命機器人(ren)和可穿戴設(shè)(she)備的發(fā)(fa)展帶來革命(ming)性進步。文(wen)獻將生物3D 打(da)印技術(shù)與(yu)微流控芯片技(ji)術(shù)相結(jié)合, 構(gòu)建(jian)了三維結(jié)構(gòu)(gou)的器(qi)官芯片,可實(shi)現(xiàn)芯片制造(zao)工藝的簡(jian)易化和低成(cheng)本化,同(tong)時滿足對復(fù)雜(za)異質(zhì)三維(wei)微環(huán)(huan)境的(de)精細需求。文獻(xian)采用嵌入(ru)式3D 打印技術(shù)(shu)進行了PDMS 材(cai)料的成形,通(tong)過對支(zhi)撐介質(zhì)的透(tou)明度、流動(dong)性及(ji)流變(bian)性進行優(yōu)化(hua),確定了最(zui)佳打印參(can)數(shù),制備(bei)了個性化多孔(kong)硅膠義眼, 其優(yōu)(you)異的生(sheng)物相容性(xing),為個性(xing)化義眼的性(xing)能研究與臨(lin)床應(yīng)(ying)用奠定了(le)基礎(chǔ)。文獻利(li)用氣溶(rong)膠微噴射打印(yin)工藝制備了PDMS 材(cai)料的柔性應(yīng)變(bian)傳感器,探(tan)究了(le)PDMS 微噴射工藝(yi)參數(shù)對打(da)印寬(kuan)度的影響(xiang)規(guī)律,驗(yan)證了(le)PDMS 噴射(she)打印工藝在(zai)智能穿戴設(shè)(she)備方面(mian)的應(yīng)用潛力。PDMS 材(cai)料在未固(gu)化狀態(tài)下具(ju)有較強的流(liu)動和(he)浸潤性,無(wu)法采(cai)用擠出式打(da)印工藝構(gòu)建(jian)大體積復(fù)雜結(jié)(jie)構(gòu), 將PDMS和粉末材(cai)料混合(he)制備功(gong)能材料是(shi)當(dāng)前(qian)的主流方式(shi),可極大提高(gao)打印精度和結(jié)(jie)構(gòu)尺寸。文獻(xian)以氧化鋯和PDMS 分(fen)別作為分(fen)散相和連續(xù)(xu)相,不同(tong)分散相含(han)量的流變(bian)測試表明,配(pei)制的(de)復(fù)合打印材料(liao)具有非牛頓(dun)流體特性,復(fù)(fu)合材料中氧化(hua)鋯粉末的體積(ji)分數(shù)在(zai)25%時,打印(yin)材料便于(yu)擠出且成(cheng)形較好。
PDMS 作為性能優(yōu)異(yi)的柔性材(cai)料, 不僅(jin)是軟體機器(qi)人主體部分的(de)理想材(cai)料,還在很多(duo)高新(xin)技術(shù)領(lǐng)域具有(you)廣泛的應(yīng)用(yong)價值。但受(shou)到流動性和浸(jin)潤性的影(ying)響,PDMS 不具備擠出(chu)式打印的能(neng)力,需(xu)將其(qi)混入(ru)增強相,提(ti)高材料的屈服(fu)強度,才能維持(chi)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的(de)形狀(zhuang)穩(wěn)定(ding)。然而,氣相二氧(yang)化硅顆粒的(de)比例(li)會對硅膠墨水(shui)的粘接(jie)產(chǎn)生很大影(ying)響。
1、硅膠(jiao)墨水啞(ya)鈴形試樣(yang)拉伸測試,可(ke)以用(yong)于測定試樣的(de)拉伸(shen)強度和(he)斷裂伸長率(lv)
2、硅膠墨(mo)水半球形(xing)腔體壓(ya)縮測試,可(ke)以用(yong)于測定壓縮(suo)模量或(huo)壓縮強(qiang)度