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技術(shù)文(wen)章
PDMS 硅膠墨水(shui)力學(xué)性能(neng)測(cè)試(shi)
光敏聚二甲基(ji)硅氧(yang)烷(PDMS)硅膠材(cai)料由高(gao)度交(jiao)聯(lián)的(de)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成(cheng),在硅氧(yang)鍵的(de)作用下具(ju)有良好(hao)的熱穩(wěn)(wen)定性、耐(nai)輻射性、生物相(xiang)容性及化(hua)學(xué)惰性,被(bei)廣泛應(yīng)用于機(jī)(ji)械、醫(yī)療(liao)、化工(gong)、航空(kong)航天和(he)生物工程等領(lǐng)(ling)域。
增材制(zhi)造將(jiang)數(shù)字模(mo)型作為制造基(ji)礎(chǔ),通過(guò)材料(liao)逐層(ceng)堆積的方式實(shí)(shi)現(xiàn)三(san)維實(shí)(shi)體的直接構(gòu)建(jian),是一種(zhong)先進(jìn)的智能制(zhi)造技術(shù)。該(gai)技術(shù)基(ji)于計(jì)算(suan)機(jī)模型進(jìn)行實(shí)(shi)體建模,可實(shí)(shi)現(xiàn)制造材(cai)料的精確控(kong)制,具有復(fù)雜(za)結(jié)構(gòu)快速制造(zao)的能力。
近年(nian),增材制造(zao)行業(yè)迅(xun)速發(fā)展,打印精(jing)度和速度都(dou)得到(dao)極大(da)提高,通過(guò)(guo)增材制(zhi)造方(fang)式對(duì)PDMS 材(cai)料進(jìn)行制(zhi)造,將(jiang)為軟體機(jī)器人(ren)、類(lèi)生命機(jī)器(qi)人和可穿(chuan)戴設(shè)(she)備的發(fā)展帶(dai)來(lái)革命性進(jìn)步(bu)。文獻(xiàn)將生(sheng)物3D 打印(yin)技術(shù)(shu)與微流(liu)控芯片(pian)技術(shù)相結(jié)合, 構(gòu)(gou)建了三維結(jié)(jie)構(gòu)的器官芯(xin)片,可實(shí)現(xiàn)芯(xin)片制造工(gong)藝的(de)簡(jiǎn)易化和低成(cheng)本化,同時(shí)滿(man)足對(duì)復(fù)雜(za)異質(zhì)三維微(wei)環(huán)境的精細(xì)(xi)需求。文獻(xiàn)(xian)采用嵌入式3D 打(da)印技術(shù)進(jìn)(jin)行了PDMS 材(cai)料的成形,通過(guò)(guo)對(duì)支撐介質(zhì)(zhi)的透明(ming)度、流動(dòng)性及流(liu)變性進(jìn)(jin)行優(yōu)化,確定了(le)最佳打印參(can)數(shù),制備(bei)了個(gè)性化多(duo)孔硅膠義眼, 其(qi)優(yōu)異的生(sheng)物相(xiang)容性,為個(gè)性(xing)化義眼的性能(neng)研究與(yu)臨床應(yīng)用奠(dian)定了基礎(chǔ)。文(wen)獻(xiàn)利用氣(qi)溶膠微噴射(she)打印工藝制備(bei)了PDMS 材料的柔性(xing)應(yīng)變傳(chuan)感器,探究(jiu)了PDMS 微(wei)噴射工藝(yi)參數(shù)對(duì)打印(yin)寬度的影響規(guī)(gui)律,驗(yàn)證(zheng)了PDMS 噴射(she)打印工藝在(zai)智能穿戴設(shè)(she)備方面的應(yīng)用(yong)潛力。PDMS 材(cai)料在(zai)未固化狀態(tài)下(xia)具有較強(qiáng)(qiang)的流動(dòng)和浸潤(rùn)(run)性,無(wú)法采用擠(ji)出式打印工藝(yi)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)制備功能材(cai)料是當(dāng)(dang)前的主流方(fang)式,可極大提高(gao)打印精度(du)和結(jié)構(gòu)(gou)尺寸。文獻(xiàn)以(yi)氧化鋯和PDMS 分(fen)別作為分散(san)相和連續(xù)(xu)相,不同分散相(xiang)含量的(de)流變測(cè)(ce)試表明,配制的(de)復(fù)合打印(yin)材料具(ju)有非牛頓(dun)流體特性,復(fù)(fu)合材料中氧化(hua)鋯粉末的(de)體積分?jǐn)?shù)在25%時(shí)(shi),打印材料(liao)便于擠出且成(cheng)形較好。
PDMS 作為性能(neng)優(yōu)異的柔性材(cai)料, 不僅是軟(ruan)體機(jī)器(qi)人主體部分(fen)的理想材料,還(hai)在很(hen)多高新技術(shù)領(lǐng)(ling)域具有廣泛(fan)的應(yīng)用(yong)價(jià)值。但受(shou)到流動(dòng)性和(he)浸潤(rùn)性(xing)的影響,PDMS 不(bu)具備擠出式(shi)打印的能力(li),需將其混(hun)入增強(qiáng)(qiang)相,提高材(cai)料的屈服強(qiáng)度(du),才能維持(chi)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的形(xing)狀穩(wěn)定(ding)。然而,氣相二氧(yang)化硅(gui)顆粒的比例會(huì)(hui)對(duì)硅膠墨水(shui)的粘接產(chǎn)(chan)生很(hen)大影響(xiang)。
1、硅膠(jiao)墨水啞鈴形(xing)試樣拉(la)伸測(cè)試,可以用(yong)于測(cè)定試樣的(de)拉伸強(qiáng)(qiang)度和斷裂伸(shen)長(zhǎng)率
2、硅膠墨(mo)水半球形腔體(ti)壓縮測(cè)(ce)試,可以用于測(cè)(ce)定壓縮模量(liang)或壓縮強(qiáng)度(du)