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技術(shù)文章(zhāng)PDMS 矽膠墨(mò)水(shuǐ)力學性能測(cè)試
更(gēng)新(xīn)時(shí)間：2025-07-08
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光敏(mǐn)聚(jù)二甲基(jī)矽氧(yǎng)烷（PDMS）矽(guī)膠(jiāo)材(cái)料由高(gāo)度(dù)交(jiāo)聯的(dí)網狀(zhuàng)結構(gòu)組成，在矽氧鍵的(dí)作用下(xià)具(jù)有良(liáng)好的熱穩定(dìng)性(xìng)，耐輻(fú)射性，生物相(xiāng)容性及化學(xué)惰性(xìng)，被(bèi)廣泛應(yīng)用(yòng)於(yú)機械，醫療(liáo)，化(huà)工(gōng)，航空航天和(hé)生(shēng)物(wù)工(gōng)程(chéng)等(děng)領域(yù)。
增材(cái)製(zhì)造將(jiāng)數字模型作為製造(zào)基礎(chǔ)，通過(guò)材(cái)料(liào)逐(zhú)層(céng)堆(duī)積的方(fāng)式(shì)實(shí)現三(sān)維實體的直接構建(jiàn)，是一(yī)種先(xiān)進(jìn)的智(zhì)能製造(zào)技術。該技術基於計算機模(mó)型進(jìn)行(háng)實(shí)體建(jiàn)模，可實現製造材(cái)料的精(jīng)確控(kòng)製(zhì)，具有(yǒu)復雜(zá)結構(gòu)快(kuài)速製造的能(néng)力。
近年，增材(cái)製造行業迅(xùn)速發展，打印(yìn)精(jīng)度(dù)和速度都(dū)得到極大提高，通過增材(cái)製造方式對PDMS 材料(liào)進行(háng)製造，將為軟體機器(qì)人，類(lèi)生命(mìng)機器人和可穿戴設備的發展(zhǎn)帶來(lái)革命(mìng)性(xìng)進步。文獻將生(shēng)物(wù)3D 打印技術(shù)與微流(liú)控芯(xīn)片(piàn)技(jì)術(shù)相(xiāng)結合， 構建了三維(wéi)結(jié)構(gòu)的器官芯片(piàn)，可實現芯片製造(zào)工(gōng)藝的(dí)簡易(yì)化和低成(chéng)本化(huà)，同(tóng)時(shí)滿足對(duì)復雜異質三維(wéi)微環(huán)境(jìng)的精細需(xū)求。文獻采用嵌(qiàn)入(rù)式3D 打(dǎ)印技術(shù)進行了(liǎo)PDMS 材料(liào)的成形(xíng)，通(tōng)過對(duì)支撐介(jiè)質的透明(míng)度(dù)，流動性及(jí)流變性(xìng)進行優化，確(què)定了(liǎo)最佳(jiā)打(dǎ)印參數(shù)，製(zhì)備(bèi)了個性化多孔(kǒng)矽膠義眼， 其優異的(dí)生(shēng)物相容(róng)性，為個性化義眼的(dí)性能研(yán)究(jiū)與臨床(chuáng)應用奠定了基(jī)礎(chǔ)。文獻利用(yòng)氣(qì)溶膠微(wēi)噴(pēn)射打印(yìn)工藝(yì)製(zhì)備(bèi)了PDMS 材(cái)料的(dí)柔(róu)性應變傳(chuán)感(gǎn)器(qì)，探究(jiū)了(liǎo)PDMS 微噴射工藝參數對(duì)打印寬度的影(yǐng)響(xiǎng)規律(lǜ)，驗(yàn)證(zhèng)了PDMS 噴射(shè)打印工(gōng)藝(yì)在智(zhì)能穿(chuān)戴設(shè)備(bèi)方麵(miàn)的(dí)應(yīng)用(yòng)潛力(lì)。PDMS 材料在(zài)未(wèi)固(gù)化(huà)狀(zhuàng)態(tài)下具有較強的流(liú)動和浸(jìn)潤(rùn)性(xìng)，無(wú)法采用(yòng)擠出式打印工藝構建大體(tǐ)積(jī)復(fù)雜結(jié)構， 將PDMS和(hé)粉末(mò)材料混(hùn)合(hé)製備功能(néng)材(cái)料是當前的主流(liú)方(fāng)式(shì)，可極(jí)大(dà)提高(gāo)打(dǎ)印精(jīng)度和結(jié)構尺寸(cùn)。文(wén)獻(xiàn)以(yǐ)氧化鋯(gào)和(hé)PDMS 分別作為分散相(xiāng)和連續相，不(bù)同分(fēn)散相(xiāng)含量(liáng)的流變測(cè)試表明，配(pèi)製的復(fù)合打印材(cái)料具(jù)有非(fēi)牛頓流體(tǐ)特性，復(fù)合材(cái)料中(zhōng)氧化(huà)鋯(gào)粉末的(dí)體(tǐ)積分(fēn)數(shù)在25%時，打(dǎ)印(yìn)材料便於擠(jǐ)出且成形(xíng)較好。
PDMS 作為性能(néng)優異的(dí)柔性材(cái)料， 不僅(jǐn)是軟體(tǐ)機器人(rén)主體(tǐ)部分的(dí)理(lǐ)想(xiǎng)材(cái)料，還在很多(duō)高(gāo)新(xīn)技術領(lǐng)域(yù)具(jù)有廣泛(fàn)的應用(yòng)價(jià)值(zhí)。但受(shòu)到(dào)流(liú)動(dòng)性和浸潤性(xìng)的(dí)影(yǐng)響，PDMS 不具(jù)備(bèi)擠出式打印(yìn)的能力，需(xū)將(jiāng)其混入增(zēng)強相(xiāng)，提高(gāo)材(cái)料的(dí)屈(qū)服強度(dù)，才能維(wéi)持復雜(zá)結構(gòu)的形(xíng)狀穩定。然而，氣(qì)相二(èr)氧化(huà)矽(guī)顆(kē)粒(lì)的比例會(huì)對矽膠墨(mò)水的粘(nián)接(jiē)產(chǎn)生很(hěn)大影(yǐng)響(xiǎng)。
1，矽(guī)膠墨水(shuǐ)啞(yǎ)鈴(líng)形試(shì)樣拉(lā)伸測(cè)試(shì)，可(kě)以用於測(cè)定(dìng)試(shì)樣的拉(lā)伸(shēn)強度和(hé)斷裂伸長(cháng)率(shuài)
2，矽膠墨(mò)水(shuǐ)半球形腔體(tǐ)壓縮(suō)測試，可以用於(yú)測定(dìng)壓縮(suō)模(mó)量或壓(yā)縮強度
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