光固化有机硅材料
光固化有机硅材料
第一篇：基础理论
一、绪论
紫外光(UV)固化是20世纪60年代出现的一种材料表面处理的先进技术，它与电子束(EB)固化统称为辐射固化。它是利用紫外光引发具有化学活性的液态材料快速聚合交联，瞬间固化成为固态材料。
1.光固化技术特点
高效：光固化产品最常见的未UV涂料、UV油墨、UV胶黏剂，它们的最大特点就是固化速率快，一般在几秒到几十秒之间，最快的可在0.05~0.1S的时间内固化，是目前各种涂料、油墨、胶黏剂中干燥固化最快的。
适应性广：光固化产品可适用于多重基材，如纸张、木材、塑料、金属、皮革、石材、玻璃、陶瓷等，特别对一些热敏感材质(如纸张、塑料或电子元件等)尤其适用。
节能：光固化产品是常温快速固化，其能耗只有热固化配方产品的1/10~1/5。光固化仅需要用于光引发剂的辐射能，而不像热固化那样需要加热基材。材料和周围空间还要蒸发除去稀释用的溶剂和水，耗费大量能量。
环境友好：光固化产品的另一个优势是它基本不含挥发溶剂，所用的活性稀释剂是高沸点有机物——丙烯酸多官能单体，而且固化是都参与交联聚合，成为交联网状结构的一部分，因此不会造成空气的污染，也减少了对人体的危害及火灾的危险性，是一类环境友好的产品。
经济：光固化产品的生产效率高，能耗低，而且光固化设备的投资相对较低，易实现流水线生产，厂房占用地面积较少，可节省大量投资，不含溶剂，减少污染，也节省资源，综合考虑是经济的。
2.有机硅与光固化
有机硅材料由于其独特的分子结构而具有许多优异的性能, 如耐高低温性、耐候性、电绝缘性、低表面张力和低表面能; 此外, 有机硅材料还具有很低的粘温系数、优异的界面特性、良好的润滑性和化学稳定性等。这些性能使有机硅材料日益受到人们的重视, 得到广泛应用。紫外光固化技术具有效率高、污染少、简便、节能等特点, 完全符合3E !Energy (节能)、Ecology (生态环保)、Economy (经济) 原则, 是一种环境友好的绿色技术。如果在聚有机硅氧烷分子链上引入具有感光性的基团,使之成为可光固化的聚硅氧烷, 则固化效率将大大提高, 不仅节约能源, 还可减少污染。有机硅材料与紫外光固化技术的结合, 不仅可促进有机硅材料的发展, 而且为紫外光固化材料增添了新品种。
能在紫外光照射下聚合、交联的反应性基团总体上分为两类: 自由基光固化基团和阳离子光固化基团。前者主要是丙烯酸酯基或丙烯酰胺基; 后者主要是环氧基、乙烯基醚基和苯乙烯基。目前, 合成光固化有机硅材料的主要方法是在聚有机硅氧烷分子链中引入丙烯酸酯光敏基团或环氧光敏基团。
按光固化基团的不同, 紫外光固化有机硅预聚物主要分为5 类: 乙烯基化聚硅氧烷、丙烯酸酯基化聚硅氧烷、环氧基化聚硅氧烷、苯乙烯基化聚硅氧烷及乙烯基醚基化聚硅氧烷。
二、有机硅预聚物
光固化有机硅预聚物是以聚硅氧烷中重复的Si—O键为主链结构的聚合物，并具有可进行聚合、交联的反应基团，如丙烯酰氧基、乙烯基或环氧基等。从目前光固化应用上来看，主要未带丙烯酰氧
基的有机硅丙烯酸预聚物。
在聚硅氧烷中引入丙烯酰氧基主要有下列几种方法。
(1)用二氯二甲基硅烷单体和丙烯酸羟乙酯在碱催化下水解缩合，HEA作为端基引入到聚硅氧
烷链上。
(2)由二乙氧基硅烷和丙烯酸羟乙酯经酯交换反应引入丙烯酰氧基。
(3)利用端羟基硅烷与丙烯酸酯化，引入丙烯酰氧基。
(4)用端羟基硅烷与二异氰酸酯反应，再与丙烯酸羟乙酯反应，或用端羟基硅烷与二异氰酸酯
-丙烯酸羟乙酯半加成物反应，引入丙烯酰氧基。
(一)光固化有机硅预聚物的制备方法
(1)巯基- 乙烯基化聚硅氧烷光固化体系
在适当的光引发剂促进下, 具有C＝C 键的聚硅氧烷可与巯基化聚硅氧烷反应(见式1) ,形成交联固化膜。该固化体系主要由3 部分组成: 预聚物乙烯基化聚硅氧烷、交联剂巯基化聚
硅氧烷、光引发剂苯乙酮类化合物。
含巯基的聚硅氧烷可以通过含硅氢基的聚硅氧烷ω-卤代烯烃的硅氢加成反应及与羟基化硫醇的反应制得(见式2) 。
巯基- 乙烯基化聚硅氧烷紫外光固化体系早期研究较多。产品可应用于纤维或其它基材,包括纸张、金属、玻璃以及聚乙烯、聚丙烯和聚酯薄膜等。该体系的光响应速度快, 特别是在光引发剂促进下, 不受氧的阻聚干扰, 可形成柔软而富有弹性的固化膜。但该体系的暗贮存稳定性不理想, 随着贮存时间的延长, 由于预聚物的交联、聚合反应, 体系的粘度将逐渐增加, 固化膜的拉伸强度有下降的趋势; 此外, 该体系中的巯基具有强烈的臭味, 且巯基化聚硅氧烷较传统的碳氢系多硫醇价格高, 市场难以接受。尽管有人试图改进配方, 降低成本、去除臭味,但效果不明显; 近年来, 有关巯基- 乙烯基化聚硅氧烷紫外光固化体系的报道已明显减少。
(2)丙烯酸酯基化聚硅氧烷预聚物的合成
丙烯酸酯基可在紫外光照射下按自由基反应机理反应。丙烯酸酯基化树脂的光聚合反应活性一般较高、反应速率较快、具有一定的抗氧聚合能力, 再加上价格低廉, 使其成为目前紫外光固化产品中用量最大的预聚物, 也是研究最多的有机硅紫外光固化体系。
1979 年, Rhone Poulenc公司制得可紫外光固化的有机硅改性丙烯酸酯。1983 年, Goldschmidt 公司首先将自由基光固化的有机硅改性丙烯酸酯推向市场[ 9]。最早的有机硅改性丙烯酸酯是通过二甲基二氯硅烷与丙烯酸羟乙酯( HEA) 在碱催化下的水解缩合反应制得, HEA 作为端基引入到聚硅氧烷链上。但此聚硅氧烷含有对湿度敏感的Si—O—C 键, 所以水解稳定性较差。后来, 对丙烯酸酯基化聚硅氧烷的研究主要集中在合成含Si—C 键的丙烯酸酯基化聚硅氧烷上。根据反应类型的不同, 合成丙烯酸酯基化聚硅氧烷的方法主要有硅氢加成法、酯化法及脱醇法。
1.硅氢加成法
在Speier 催化剂( H2PtCl6．6H2O) 的催化下, 含硅氢基的聚硅氧烷直接与多元丙烯酸酯进行硅氢加成反应( 见式3) , 便得到丙烯酸酯基化聚硅氧烷
通过硅氢加成反应引入丙烯酸酯基的方法较容易控制改性产物的结构, 产品性能容易把握。
特别是用双丙烯酸酯直接与聚硅氧烷反应, 只需一步就能将丙烯酸酯基引入到聚硅氧烷分子链上; 而且, 丙烯酸酯基与聚硅氧烷是通过Si—C 键连接的, 其耐水解能力远强于以Si —O—C 键连接的聚硅氧烷。
2.酯化法
该法的工艺路线之一是先通过硅氢加成反应将环氧基引入到聚硅氧烷分子链上, 然后再与丙烯酸或丙烯酸酐反应( 见式4) , 得到丙烯酸酯基化聚硅氧烷。
另一条工艺路线是通过硅氢加成反应在含硅氢基的聚硅氧烷中引入羟烷基, 然后再与丙烯酸发生酯化反应( 见式5) , 制得丙烯酸酯化聚硅氧烷。随着羟烷基聚硅氧烷合成工艺的成熟, 也可以直接通过羟烷基聚硅氧烷与丙烯酸的反应制得丙烯酸酯基化聚硅氧烷。
该反应由于反应原理简单、合成步骤不太复杂、反应条件易于控制、产物的水解稳定性较好, 逐渐成为制备丙烯酸酯基化聚硅氧烷的主要途径。
3.脱醇法
A．Masatoshi 等人利用丙烯酸硅醇酯与端氯基聚硅氧烷的反应, 制得了丙烯酸酯基化聚硅氧烷(见式6)。丙烯酸硅醇酯可由丙烯酸钾盐与氯甲基二甲基氯硅烷的反应制得; 端氯基聚硅氧烷可由含氢的氯硅烷单体与乙烯基封端的聚硅氧烷通过硅氢加成反应制得。
丙烯酸硅醇酯是一种非常有用的改性中间体。在此基础上还可衍生出更多的合成丙烯酸酯化基聚硅氧烷的方法。Shin Etsu 公司利用丙烯酸硅醇酯与含烷氧基的聚硅氧烷的反应, 同样制得了丙烯酸酯基化聚硅氧烷。
此外, 通过含氨基、羟基、羟烷基的聚硅氧烷与相应的化合物反应, 也可合成丙烯酸酯基化聚硅氧烷。如S.Yasuhiko 等人利用端氨基聚硅氧烷与缩水甘油基丙烯酸酯(或缩水甘油基甲基丙烯酸酯) 的加成反应制备了丙烯酸酯基化聚硅氧烷。需要特别指出的是, 这些基团可以是端基, 也可以是侧基; 可以是双官能基, 也可以是多官能基。须根据实际要求调整配方。
在所有合成方法中, 最直接的方式是含硅氢基的聚硅氧烷与多元丙烯酸酯的硅氢加成反应。而研究最多的则是先通过硅氢加成反应在聚硅氧烷分子链上引入环氧基或者羟烷基, 再利用酯化反应制备丙烯酸酯基化聚硅氧烷。在这些合成反应中, 含硅氢基的聚硅氧烷是常用的原料, 硅氢加成反应的应用比较广泛。
丙烯酸酯基化聚硅氧烷紫外光固化体系对基材的粘附性好, 固化速率高, 固化层的化学、物理稳定性好, 通过调整配方可获得理想的粘度;但由于在光固化过程中常伴有体积收缩, 产生收缩应力。在许多场合下, 收缩都是一个不利因素。丙烯酸酯基化聚硅氧烷涂布在金属、玻璃、塑料等基材上时, 收缩会导致涂层附着力下降;涂布在软性基材(如纸品、塑料薄膜) 上时, 收缩会导致基材卷皱。但瑕不掩瑜, 丙烯酸酯基化聚硅氧烷以其高反应活性和
低成本的优势赢得了市场, 成为紫外光固化有机硅预聚物研究领域的热点。
(3)环氧基化聚硅氧烷的合成
环氧基化聚硅氧烷有着与丙烯酸酯基化聚硅氧烷不同的光固化反应特点及固化性能。丙烯酸酯基化聚硅氧烷属于自由基固化型有机硅树脂,而环氧基化聚硅氧烷属于阳离子固化型有机硅树脂。环氧基在发生阳离子光固化时, 是有环张力的环氧基被打开, 形成无张力的醚键, 体积收缩率很小, 甚至为零; 因此, 环氧基化聚硅氧烷光固化时不会产生丙烯酸酯基化聚硅氧烷那样的体积收缩, 这是其一大优点。
GE 公司在环氧基化聚硅氧烷的合成及性能方面做了很多工作。有关合成环氧基化聚硅氧烷的报道最早出现在1959 年, J.V.Crivel lo等人在这方面进行了深入地研究; 目前已进入产业化阶段。
合成环氧基化聚硅氧烷最简便、直接的方法是利用硅氢加成反应。在铂催化剂的作用下使含硅氢基的聚硅氧烷与带C＝C 双键的环氧化合物反应, 将环氧基引入到聚硅氧烷分子上。含硅氢基的链节可以是H2SiO2/2、HSiO3/ 2、( CH3) 2HSiO1/ 2或( CH3) HSiO2/ 2, 硅氢基的含量决定了环氧基的用量; 含不饱和双键的环氧基化合物主要是含乙烯基或烯丙基的环氧基化合物, 如烯丙基缩水甘油基醚、缩水甘油基丙烯酸酯、双环己基戊二烯和4- 乙烯基环氧化环己烯, 其中最合适的是环氧化环己烯。例如,将4- 乙烯基环氧化环己烯与聚硅氧烷的端硅氢基反应, 得到脂环族的环氧基化聚硅氧烷(见式7)。
在硅氢加成反应过程中, 铂催化剂的存在容易导致杂环的环氧基化聚硅氧烷生成, 也易发生环氧基的开环反应; 这些反应都将导致凝胶的产生, 同时也使环氧基化聚硅氧烷的贮存期明显下降。因此, 需在反应体系中加入叔胺稳定剂, 如CH3( C18H37) 2N。
在环氧基化聚硅氧烷的分子链中, 环氧基最合适的数目为整个硅氧链节数的3% ~ 25%。环氧基化聚硅氧烷可与多种成分混合, 填料、颜料、交联剂、催化剂、紫外光吸收剂等都可以应用到环氧基化聚硅氧烷体系中。
现在, 环氧基化聚硅氧烷紫外光固化体系的应用越来越广泛, 成为阳离子光固化体系中的主流产品。
(4)苯乙烯基化聚硅氧烷的合成
苯乙烯基也具有光敏性, 且廉价的苯乙烯及其衍生物与许多树脂和单体都有很好的共聚特性, 并能提高固化膜的硬度和机械强度。如果将苯乙烯基引入到聚硅氧烷分子中, 不仅可赋予有机硅预聚物光敏性, 还可克服纯有机硅树脂强度低的缺点。
在这种紫外光固化有机硅预聚物中, 苯乙烯基化聚硅氧烷的研究较少。L.Abdellah 等人对多种苯乙烯基化聚硅氧烷进行了研究, 评价了其在阳离子光引发剂作用下的固化情况及固化后的热性能和防粘性能。结果发现, 该体系固化后表现出良好的耐高温性能、优异的防粘性能, 可应用在绝缘体和防粘隔离纸上。
孙芳等人分别用羟基硅油、羟烷基硅油、氨基硅油与异氰酸酯反应, 制备苯乙烯基化聚硅氧烷。结果发现, 羟烷基硅油与异氰酸酯的反应比较稳定(见式8) , 其反应活性比羟基硅油小得多; 催化剂为二丁基二月桂酸锡( DBTDL) , 反应温度不超过80℃, 反应时间为8 h。
苯乙烯基化聚硅氧烷紫外光固化体系的最大优点是价廉。该体系存在的缺点也较多, 如挥
立体光固化成型
立体光固化成型法 "Stereo lithography Appearance"的缩写,即立体光固化成型法。 用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面.这样层层叠加构成一个三维实体。 光固化快速成型制造技术不同于传统的材料去除制造方法，它的成型原理[6～8]是：SLA将所设计零件的三维计算图像数据转换成一系列很薄的模型截面数据，然后在快速成型机上，用可控制的紫外线激光束，按计算机切片软件所得到的每层薄片的二维图形轮廓轨迹，对液态光敏树脂进行扫描固化，形成连续的固化点，从而构成模型的一个薄截面轮廓。下一层以同样的方法制造。该工艺从零件的底薄层截面开始，一次一层连续进行，直到三维立体模型制成。一般每层厚度为0.076～0.381mm，最后将制品从树脂液中取出，进行最终的硬化处理，再打光、电镀、喷涂或着色即可。 要实现光固化快速成型，感光树脂的选择也很关键。它必须具有合适的粘度，固化后达到一定的强度，在固化时和固化后要有较小的收缩及扭曲变形等性能。更重要的是，为了高速、精密地制造一个零件，感光树脂必须具有合适的光敏性能，不仅要在较低的光照能量下固化，且树脂的固化深度也应合适。 成型过程及控制 光固化快速成型的过程分为前处理、分层叠加成型及后处理三个阶段。 快速成型机只能接受计算机构造的三维模型，然后才能进行切片处理。因此，应在计算机上采用计算机三维辅助设计软件，根据产品的要求设计三维模型或将已有产品的二维三视图转换成三维模型。 对样品形状及尺寸设计进行直观分析 在新产品设计阶段，虽然可以借助设计图纸和计算模拟对产品进行评价，但不直观，特别是形状复杂产品，往往因难于想象其真实形貌而不能作出正确、及时的判断。采用SLA可以快速制造样品，供设计者和用户直观测量，并可迅速反复修改和制造，可大大缩短新产品的设计周期，使设计符合预期的形状和尺寸要求。 用SLA制件进行产品性能测试与分析 在塑料制品加工企业，由于SLA制件有较好的机械性能，可用于制品的部分性能测试与光固化成型的优势。 1. 光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺,成熟度高,经过时间的检验。 2. 由CAD数字模型直接制成原型,加工速度快,产品生产周期短,无需切削工具与模具。 3.可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具。 4. 使CAD数字模型直观化,降低错误修复的成本。 5. 为实验提供试样,可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核。 6. 可联机操作,可远程控制,利于生产的自动化。
硅橡胶
硅橡胶(SiliconeRubber)是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性 材料,其分子主链由硅原子和氧原子交替组成(—Si—O—Si—),侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团,这种基团可以是甲基、不饱和乙烯基(摩尔分数一般不超过01005)或其它有机基团,这种低不饱和度的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化性和耐候老化性,耐紫外线和臭氧侵蚀。分子链的柔韧性大,分子链之间的相互作用力弱,这些结构特征使硫化胶柔软而富有弹性,但物理性能较差。 硅橡胶发展于20世纪40年代,国外最早研究的品种是二甲基硅橡胶。1944年前后由美国DowCorning公司和GeneralElectric公司各自投入生产。我国在60年代初期研究成功并投入工业化生产。现在生产硅橡胶的国家除我国外,还有美国、英国、日本、前苏联和德国等,品种牌号有1000多种。 1 硅橡胶的分类和特性 1.1 分类 硅橡胶按其硫化机理不同可分为热硫化型、室温硫化型和加成反应型三大类。 1.2 特性 (1)耐高、低温性 在所有橡胶中,硅橡胶的工作温度范围最广阔(-100～350℃)。例如,经过适当配合的乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,经250℃数千小时或
300℃数百小时热空气老化后仍能保持弹性;低苯基硅橡胶硫化胶经350℃数十小时热空气老化后仍能保持弹性,它的玻璃化温度为-140℃,其硫化胶在-70～100℃的温度下仍具有弹性。硅橡胶用于火箭喷管内壁防热涂层时,能耐瞬时数千度的高温。硅橡胶在高温下连续使用寿命见表1。 (2)耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能 硅橡胶硫化胶在自由状态下置于室外曝晒数年后,性能无显著变化。硅橡胶与其它橡胶的耐臭氧老化性能比较见表2。 (3)电绝缘性能 硅橡胶硫化胶的电绝缘性能在受潮、频率变化或温度升高时变化较
(完整版)《计算机网络》第三章作业参考答案
第三章作业参考答案 3-03 网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？ 答：网络适配器功能主要包括：对数据进行串/并传输转换；对数据进行缓存；实现以太网协议；过滤功能；同时能够实现帧的传送和接收，对帧进行封装等。 网络适配器工作在物理层和数据链路层。 3-04 数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？ 答：封装成帧就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部（在首部和尾部里面有许多必要的控制信息）构成一个帧。接收端能从收到的比特流中准确地区分出一个帧的开始和结束在什么地方； 透明传输使得不管所传数据是什么样的比特组合，都必须能够正确通过数据链路层，具体说就是解决二进制比特流中出现与帧定界符相同的位流问题； 差错检测可以检测出有差错的帧，并将其丢弃掉，从而降低了数据传输的比特差错率。 3-07 要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P(x)=x4+x+1 。试求应添加在数据后面的余数。 数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？ 若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？ 采用CRC检验后，数据链路层的传输是否变成了可靠的传输？ 答：（1）因为P(x)=x4+x+1，所以p=10011。n比p少一位，所以n=4 采用CRC校验时，被除数是：11010110110000，除数是：10011，得余数1110。 即添加数据后面的余数（帧检验序列）是1110。 （2）若数据在传输过程中最后一个1变成了0，即11010110101110除以10011，得余数为0011，不为0，接收端可以发现差错。 （3）若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，即11010110001110除以10011，得余数为0101，不为0，接收端可以发现差错。 （4）出现以上两种情况，由于接收端均发现错误，丢弃相应的帧，而CRC校验方法没有对应的重传机制，数据链路层并不能保证接收方接到的和发送方发送的完全一致，所以，在数据链路层的传输是不可靠的。 3-14常用的局域网的网络拓扑有哪些种类？现在最流行的是哪种结构？为什么早期的以太网选择总线拓扑结构而不使用星形拓扑结构，但现在却改为使用星形拓扑结构？ 答：常用的局域网的网络拓扑有：星形网、环形网和总线网。 现在最流行的是星形网。 早期的以太网将多个计算机连接到一根总线上，当初认为这种连接方法既简单又可靠，在早期人们认为：有源器件不可靠，无源的总线结构更加可靠，所以，早期的以太网选择了总线结构。 但是实践证明，连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障，后期出现的集线器采用专用的ASIC芯片，一方面可以将星形结构做得非常可靠，另一方面，使用双绞线的以太网价格便宜、使用方便，因此现在的以太网一般都是用星形结构。 3-16 数据率为10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒？ 答：码元传输速率即为波特率。 以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据速率是10Mb/s，因此波特率是数据率的两倍，即20M码元/秒。 3-20 假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。 答：1km长的CSMA/CD网络的单程传播时延τ=1/200000=5×10-6s，即5us，往返传播时延为2τ = 10us。 为了能够按照CSMA/CD工作，最短帧的发送时延不能小于10us。以1Gb/s速率工作，10us可以发送的比特数为：10×10-6×1×109=10000bit。 所以，最短帧长为10000bit或1250Byte。
光固化D打印的几种技术
3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技 术的一种机器，它是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。 1.DLP工艺 一、DLP工艺的原理 数字光处理(Digital Light Processing，DLP)是近年出现的3D打印技术，与SLA的成型技术有着异曲同工之妙，它是SLA的变种形式。在加工产品时，利用数字微镜元件将产品截面图形投影到液体光明树脂表面，使照射的树脂逐层进行光固化。DLP 3D打印由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化，速度比同类型的SLA速度更快。这项技术非常适合高分辨率成型，代表是德国的Envisiontec公司。 SLA工艺主要是将特定强度的激光聚焦到3D打印材料的表面，使其凝固成型。SLA成型主要是点到线、线到面逐渐成型的过程。与SLA不同，DLP技术主要利用DLP投影，投影过程中将整个面的激光聚焦到3D打印材料表面。所以DLP技术的机型打印速度更快。 优点 光固化3D打印机的几种技术
1)产品性能与SLA工艺相近，成型速度更块。 缺点 2）受数字光镜分辨率限制，只能打印尺寸较小产品。 3）因为使用的光源是投影仪，所以他的使用寿命比较短，到一定的时间就必须更换。他的更换成本也比较贵。 2.SLA工艺 一.SLA工艺原理 在液槽中充满液态光敏树脂，其在激光器所发射的紫外激光束照射下，会快速固化（SLA 与SLS所用的激光不同，SLA用的是紫外激光，而SLS用的是红外激光）。在成型开始时，可升降工作台处于液面以下，刚好一个截面层厚的高度。通过透镜聚焦后的激光束，按照机器指令将截面轮廓沿液面进行扫描。扫描区域的树脂快速固化，从而完成一层截面的加工过程，得到一层塑料薄片。然后，工作台下降一层截面层厚的高度，再固化另一层截面。这样层层叠加构成建构三维实体 优点 1）发展时间长，工艺成熟，应用广泛。在全世界安装的快速成型机中，光固化成型系统约占60%。 2）精度很高，可以做到微米级别，比如0.025mm。 3）表面质量好，比较光滑：适合做精细零件。 缺点
3D打印技术之SLA(立体光固化成型法)
3D打印技术之SLA （立体光固化成型法） SLA （Stereo lithography Appearance，即立体光固化成型法。 SLA技术3d打印机的原理 用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。 SLA是最早实用化的快速成形技术，采用液态光敏树脂原料，工艺原理如图所示。其工艺过程是： 首先，通过CAD S计出三维实体模型，利用离散程序将模型进行切片处理，设计扫描路径，产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动； 其次，激光光束通过数控装置控制的扫描器，按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面，使表面特定区域内的一层树脂固化后，当一层加工完毕后，就生成零件的一个截面； 然后，升降台下降一定距离，固化层上覆盖另一层液态树脂，再进行第二层扫描，第二固化层牢固地粘结在前一固化层上，这样一层层叠加而成三维工件原型， 最后，将原型从树脂中取出后，进行最终固化，再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。 SLA技术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快，精度较
高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。 SLA技术的优势 1.光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺，成熟度高，经过时间的检验。 2.由CAD数字模型直接制成原型，加工速度快，产品生产周期短，无需切削工具与模具。 3.可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具。 4.使CAD数字模型直观化，降低错误修复的成本。 5.为实验提供试样，可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核。 6.可联机操作，可远程控制，利于生产的自动化。 SLA技术的缺陷 1.SLA系统造价高昂，使用和维护成本过高。 2.SLA系统是要对液体进行操作的精密设备，对工作环境要求苛刻。 3.成型件多为树脂类，强度，刚度，耐热性有限，不利于长时间保存。 4.预处理软件与驱动软件运算量大，与加工效果关联性太高。 5.软件系统操作复杂，入门困难；使用的文件格式不为广大设计人员熟悉。
硬件结构图
FPGA CPU (NIOSII 处理器) PLL PWM 模块PWM 模块IIC 模块 SDRAM EPCS LCD 显示 电源模块 电源模块电机驱动 1 电机驱动 2 MPU6050 MPU6050电机1 电机2编码器2 蓝牙模块 编码器1 如上图所示整个系统设计以DE0-Nano 平台为中心。FPGA 通过嵌入Nios II 核与 外部存储器EPCS 配置芯片、SDRAM 、IIC 模块、PWM 模块、实现了SOPC 系 统。Nios II 通过MPU6050读取平衡车的车轮运动加速度和外力引起的角加速度实现对车身倾角的测量；然后根据倾角的大小控制相应的PWM 模块对左右两个电机的控制，最终实现对小车保持平衡、加速运动以及转弯的基本运动的控制。同时通过编码器及时的将电机的状态反馈回来，从而实现精准控制。 SOPC 的硬件配置文件和软件文件都存储在EPCS 芯片中，当FPGA 上电后，硬件逻辑通过EPCS 芯片配置成功后，读取SOPC 的软件文件并转到 FPGA 电源 键盘 TFT LCD EPCS SDRAM ADC 控制 器 FIFO PLL CPU （NIOS II 处理器） 模数转换器ADC 信号调理电路
SDRAM中，软件是的运行在SDRAM中。 最后为了方便调试我们增加了LCD显示功能和蓝牙模块，实现对程序状态的显示和数据的传输。 独到之处： 第一，我们设计的FPGA的教学平台是一个基于移动机器人（两轮平衡车），因此更容易激起学生们的兴趣。但如以后推广之后，就要对成本和功耗都要做严格的考虑，而Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA也实现了低功耗、高性能和低成本。 1、降低系统成本 所有Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA只需要两路电源供电，简化了电源分配网络，降低了电路板成本，减小了电路板面积，缩短了设计时间。而且，利用灵活的收发器时钟体系结构，您可以充分利用收发器所有可用资源，实现多种协议。利用Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA的灵活性和高度集成特性，您可以设计体积更小、成本更低的器件，降低系统总成本。 2、降低功耗 采用经过优化的60-nm低功耗工艺，Cyclone? IV EP4CE22F17C6N FPGA 拓展了前一代Cyclone III FPGA的低功耗优势。最新一代器件降低了内核电压，与前一代产品相比，总功耗降低了25％。 第二，作为教学平台必须有全面的设计资源，而Altera提供全面的Cyclone IV FPGA设计环境，包括： 1、Quartus II 开发软件 2、成熟的IP库 3、Nios II -世界上最通用的嵌入式处理器
硅橡胶概述
硅橡胶 硅橡胶件 硅橡胶（英文名称：Silicone rubber），分热硫化型（高温硫化硅胶HTV）、室温硫化型（RTV），其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大，热硫化型又分甲基硅橡胶（MQ）、甲基乙烯基硅橡胶（VMQ，用量及产品牌号最多）、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ（耐低温、耐辐射），其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。 医疗领域 概述 在众多的合成橡胶中，硅橡胶是在其中的佼佼者。它具有无味无毒，不怕高温和抵御严寒的特点，在三百摄氏度和零下九十摄氏度时“泰然自若”、“面不改色”，仍不失原有的强度和弹性。硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。由于具有了这些优异的性能，使得硅橡胶在现代医学中广泛发挥了重要作用。近年来，由医院、科研单位和工厂共同协作，试制成功了多种硅橡胶医疗用品。 医疗用品 硅橡胶防噪音耳塞：佩戴舒适，能很好的阻隔噪音，保护耳膜。 硅橡胶胎头吸引器：操作简便，使用安全，可根据胎儿头部大小变形，吸引时胎儿头皮不会被吸起，可避免头皮血肿和颅内损伤等弊病，能大大减轻难产孕妇分娩时的痛苦。 硅橡胶人造血管：具有特殊的生理机能，能做到与人体“亲密无间”，人的机体也不排斥它，经过一定时间，就会与人体组织完全结合起来稳定性极为良好。
硅橡胶鼓膜修补片：其片薄而柔软，光洁度和韧性都良好。是修补耳膜的理想材料，且操作简便，效果颇佳。 此外还有硅橡胶人造气管、人造肺、人造骨、硅橡胶十二指肠管等，功效都十分理想。 硅橡胶介绍 硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突出的性能是使用温度宽广，能在-60℃（或更低的温度）至+250℃（或更高的温度）下长期使用。但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差，在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶，且除腈硅、氟硅橡胶外，一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳，故硅橡胶不宜用于普通条件的场合，但非常适用于许多特定的场合。 值得一提的是，在生物医学工程中，高分子材料具有十分重要的作用，而硅橡胶则是医用高分子材料中特别重要的一类，它具有优异的生理惰性，无毒、无味、无腐蚀、抗凝血、与机体的相容性好，能经受苛刻的消毒条件。根据需要可加工成管材、片材、薄膜及异形构件，可用做医疗器械、人工脏器等。现今国内外都有专门的医用级硅橡胶。 硅橡胶主要品种 概述 硅橡胶主要分为室温硫化硅橡胶，高温硫化硅橡胶。因此，室温硫化硅橡胶按成分、硫化机理和使用工艺不同可分为三大类型，即单组分室温硫化硅橡胶、双组分缩合型室温硫化硅橡胶和双组分加成型室温硫化硅橡胶。这三种系列的室温硫化硅橡胶各有其特点：单组分室温硫化硅橡胶的优点是使用方便，但深部固化速度较困难；双组分室温硫化硅橡胶的优点是固化时不放热，收缩率很小，不膨胀，无内应力，固化可在内部和表面同时进行，可以深部硫化；加成型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要决定于温度。 硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化型硅橡胶和室温硫化型硅橡胶两类。按性能和用途的不同可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等等。按所用单体的不同，可分为甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅，腈硅橡胶等。 1、二甲基硅橡胶 （简称甲基硅橡胶）：
大学计算机基础第三章习题答案
第三章微型计算机硬件组成 1.微型计算机的基本结构由哪几部分构成？主机主要包括了哪些部件？ 答：微机的硬件主要由主机和外设两部分构成。 主机主要包括了主机板（主要有CPU和内存）、各类驱动器、电源、各类适配器等。 2．微机的发展方向是什么？ 答：以下五个方向 高速化；超小型化；多媒体化；网络化；隐形化。 3．系统主板主要包括了哪些部件？ 答：CPU、内存、接口等。 4．衡量CPU性能的主要技术指标有哪些？ 答：字长：即内部数据总线的位数
位宽：即外部数据总线的位数 外频：即CPU总线频率，是由主板为CPU提供的基准时钟频率。主频：即CPU内核电路的实际运行频率，也称内频。 生产工艺技术：即集成电路的集成化程序。 5．微机的内部存储器按其功能特征可分为几类？各有什么区别？答：三类即RAM、ROM、CACHE RAM：存放操作系统、系统软件及用户程序等；可读写；关机内容将全部消失。 ROM：存放BIOS；只可读；关机内容仍然存在。 CACHE：暂存RAM向CPU传送的数据；速度快；容量小；价格贵。 6．外存上的数据能否被CPU直接处理？ 答：不能。 7．高速缓冲存储器的作用是什么？
答：暂存RAM向CPU传送的数据。 8．常用的外存储器有哪些？各有什么特点？ 答：有磁介质存储器、光介质存储器和移动存储产品。 磁介质存储器：以磁性物质为其制作材料，运用磁的物理特性实现二进制数据的存取。 光介质存储器：利用激光在介质上二进制数据的存取。 移动存储产品。不固定于计算机上，可方便移动、携带的新型存储设备。 9．什么是总线？按总线传输的信息特征可将总线分为哪几类？各自的功能是什么？ 答：所谓总线是指计算机内部数据传输的通道即连线。 按总线传输的信息特征可将总线分类为数据总线、地址总线和控制总线。 数据总线：用于CPU与内存或I/O接口之间的数据传递。 地址总线：用于存储单元或I/O接口地址信息的传递。 控制总线：用于控制器所发出的控制信号的传递。
3D打印技术之SLA(立体光固化成型法)
3D打印技术之SLA（立体光固化成型法） SLA（Stereo lithography Appearance），即立体光固化成型法。 SLA技术3d打印机的原理 用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。 SLA是最早实用化的快速成形技术，采用液态光敏树脂原料，工艺原理如图所示。其工艺过程是： 首先，通过CAD设计出三维实体模型，利用离散程序将模型进行切片处理，设计扫描路径，产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动； 其次，激光光束通过数控装置控制的扫描器，按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面，使表面特定区域内的一层树脂固化后，当一层加工完毕后，就生成零件的一个截面； 然后，升降台下降一定距离，固化层上覆盖另一层液态树脂，再进行第二层扫描，第二固化层牢固地粘结在前一固化层上，这样一层层叠加而成三维工件原型， 最后，将原型从树脂中取出后，进行最终固化，再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。 SLA技术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快，精度较
高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。 SLA 技术的优势 1.光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺，成熟度高，经过时间的检验。 2.由CAD数字模型直接制成原型，加工速度快，产品生产周期短，无需切削工具与模具。 3.可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具。 4.使CAD数字模型直观化，降低错误修复的成本。 5.为实验提供试样，可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核。 6.可联机操作，可远程控制，利于生产的自动化。 SLA 技术的缺陷 1.SLA系统造价高昂，使用和维护成本过高。 2.SLA系统是要对液体进行操作的精密设备，对工作环境要求苛刻。 3.成型件多为树脂类，强度，刚度，耐热性有限，不利于长时间保存。 4.预处理软件与驱动软件运算量大，与加工效果关联性太高。 5.软件系统操作复杂，入门困难；使用的文件格式不为广大设计人员熟悉。
第3章-计算机硬件系统-习题与答案
第三章习题 （1）复习题 1．计算机由哪几部分组成，其中哪些部分组成了中央处理器？ 答：计算机硬件系统主要由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备等五部分组成其中，运算器和控制器组成中央处理器（CPU）。（P69） 2．试简述计算机多级存储系统的组成及其优点？ 答：多级存储系统主要包括：高速缓存、主存储器和辅助存储器。 把存储器分为几个层次主要基于下述原因： （1）合理解决速度与成本的矛盾，以得到较高的性能价格比。 （2）使用磁盘、磁带等作为外存，不仅价格便宜，可以把存储容量做得很大，而且在断电时它所存放的信息也不丢失，可以长久保存，且复制、携带都很方便。(P74-P75) 3．简述Cache的工作原理，说明其作用。 答：Cache的工作原理是基于程序访问的局部性的。即主存中存储的程序和数据并不是CPU 每时每刻都在访问的，在一段时间内，CPU只访问其一个局部。这样只要CPU当前访问部分的速度能够与CPU匹配即可，并不需要整个主存的速度都很高。 Cache与虚拟存储器的基本原理相同，都是把信息分成基本的块并通过一定的替换策略，以块为单位，由低一级存储器调入高一级存储器，供CPU使用。但是，虚拟存储器的替换策略主要由软件实现，而Cache的控制与管理全部由硬件实现。因此Cache效率高并且其存在和操作对程序员和系统程序员透明，而虚拟存储器中，页面管理虽然对用户透明，但对程序员不透明；段管理对用户可透明也可不透明。 Cache的主要作用是解决了存储器速度与CPU速度不匹配的问题，提高了整个计算机系统的性能。(P77) 4．描述摩尔定律的内容，并说明其对于计算机的发展具有怎样的指导意义？ 答：摩尔定律（Moore law）源于1965年戈登·摩尔（GordonMoore，时任英特尔(Intel)公司名誉董事长）的一份关于计算机存储器发展趋势的报告。根据他对当时掌握的数据资料的整理和分析研究，发现了一个重要的趋势：每一代新芯片大体上包含其前一代产品两倍的容量，新一代芯片的产生是在前一代产生后的18-24个月内。 随着计算机技术的发展，摩尔定律得到业界人士的公认，并产生巨大的反响，逐渐成为硬件领域最重要的规律。许多基于未来预期的研究和预测都是以它为理论基础。这里需要特别指出，摩尔定律并非数学、物理定律，而是对发展趋势的一种分析预测，因此，无论是它的文字表述还是定量计算，都应当容许一定的宽裕度。 从某种意义上说，摩尔定律是关于人类创造力的定律，而不是物理学定律。摩尔定律实际上是关于人类信念的定律，当人们相信某件事情一定能做到时，就会努力去实现它。摩尔当初提出他的观察报告时，在某种程度上是给了人们一种信念，使大家相信他预言的发展趋势一定会持续。而所以摩尔定律在长达40多年的时间里不断被证实，正是由于人们这些年来的不懈努力。摩尔提出的周期可以认为是英特尔公司芯片研发的基本计划周期。(P72-P73) 5．与主存相比Cache具有哪些特点？ 答：主存相比Cache具有以下特点： （1）Cache一般用存取速度高的SRAM元件组成，其速度已经与CPU相当。 （2）Cache与虚拟存储器的基本原理相同，都是把信息分成基本的块并通过一定的替换策略，以块为单位，由低一级存储器调入高一级存储器，供CPU使用。但是，虚拟存储器的替换策略主要由软件实现，而Cache的控制与管理全部由硬件实现。因此Cache效率高并且其存在和操作对程序员和系统程序员透明，而虚拟存储器中，页面管理虽然对用户透明，但对程序员不透明；段管理对用户可透明也可不透明。 （3）Cache的价格较贵，为了保持最佳的性能价格比，Cache的容量应尽量小，但太小会影响命中率，所以Cache的容量是性能价格比和命中率的折衷。（P77）
SLA激光光固化3D打印成型技术
武汉迪万SLA激光光固化3D打印成型技术 一、简介 激光光固化（又称“光敏树脂选择性固化”），是采用立体雕刻（Stereolithography）原理的一种工艺，简称SLA，是最早出现的一种快速成型技术。 二、SLA激光光固化工艺流程 在树脂槽中盛满液态光敏树脂，它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束，在计算机的控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固化，从而得到该截面轮廓的树脂薄片。然后，工作台下降一层薄片的高度，以固化的树脂薄片就被一层新的液态树脂所覆盖，以便进行第二层激光扫描固化，新固化的一层牢粘结在前一层上，如此重复不已，直到整个产品成型完毕。最后升降台升出液体树脂表面，取出工件，进行清洗、去除支撑、二次固化以及表面光洁处理等。 三、SLA激光光固化工艺优势 1、表面质量较好； 2、成型精度较高，精确度达到了25微米；
3、系统分辨率较高； 4、成型方式与结构复杂程度无关。 四、应用领域 SLA激光光固化快速成型技术适合于制作中小型工件，能直接得到树脂或类似工程塑料的产品。主要用于概念模型的原型制作，或用来做简单装配检验和工艺规划； 由于SLA的成型方式与结构复杂程度无关，因此SLA比较适合做一些结构复杂的电子类产品，如电脑及周边产品、音响、相机、手机、MP3、掌上电脑、摄像机等。以及一些结构复杂的家电类产品，如电烫斗、电吹风、吸尘器等。 五、快速成型样件图片
六、后期处理 除去未经固化的树脂后，还要对原型进行充分的后固化。由于是分层加工，所以模型表面有台阶纹。表面喷砂可以去除台阶纹，得到比较好的表面质量。成型方向对于台阶纹和成型时间影响很大。通常，沿着长轴方式，垂直成型会耗时较长但是台阶纹较小。而沿着长轴方式水平放置原型会缩短成型时间但是台阶纹会明显增多。喷漆可以使成型件更美观。 七、支撑 在制作过程中，如果原型的端部太薄弱，有必要生成支撑来托起原型。软件可以生成支撑结构，而支撑仅用来帮助成型。下面的三张图将说明为什么支撑是必须的： 八、性能特点 1、制作精度高，可以制作精度达到±0.10mm的产品，并且与工件的复杂程度无关。 2、成型能力强，对细小的结构、扣位、装饰线均能成型。 3、后处理效果逼真，这主要是因为光敏树脂硬度不高，易于打磨、修饰，并且制件本身的表面光洁度较好。 4、材料的强度比ABS略差，不耐温，因此不适合做受力、受热的功能测试零件。
计算机硬件基本结构树状图
计算机硬件基本结构 计算机的5个基本组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 算术逻辑部件P46 、P73 1.运算器 寄存器P46 、P72 随机存取存储器RAM P74 内存储器 （又称为只读存储器ROM P75 主存储器 或内存或互补金属氧化物半导体CMOS P76 主存） 1.44MB31/2英寸软盘P94 软盘Zip盘P94 大容量软盘超级盘P94 2.存储器HiFD盘P94 内置硬盘P95 盒式硬盘P95 外存储器硬盘硬盘组P95 （又称为辅USB移动硬盘P95 助存储器光盘-只读存储器CD-ROM 或外存或光盘CD 写一次，读多次光盘CD-R（又称为WORM） 辅存）P97可写光盘CD-RW 光盘-只读存储器DVD-ROM 数字化视频光盘DVD-R P97DVD-RAM和DVD-RW 磁盘P98 程序计数器PC P47 指令寄存器IR P47 3.控制器指令译码器ID P47 时序控制电路P47 微操作控制电路P47
传统设计键盘P80 键盘轮廓设计键盘P80 键盘输入无处理能力终端P81 智能型终端P81 终端网络终端P81 Internet终端P81 鼠标P82 游戏杆P82 触摸屏P82 定点输入设备光笔P82 数字转换器P83 4.输入设备数码相机P83 平台式扫描仪P83 图像扫描仪手持式扫描仪P83 扫描输入设备传真机P84 条形码阅读器P85 磁墨水字符识别MICR P85 字符和标记识别设备光学字符识别OCR P85 光学标记识别OMR P85 语音输入设备P86 数字笔记本P88 其他输入设备视觉系统P88 标准P89 显示器阴极射线管P89 平面显示器P89 高清晰度电视机P90 喷墨打印机P91 非接触式打印机激光打印机P91 热学打印机P91 打印机点针打印机P31 接触式打印机菊花轮打印机P31 5.输出设备行式打印机P31 笔式绘图仪P92 喷墨绘图仪P92 绘图仪静电绘图仪P92 直接成像绘图仪P92 缩微输出设备P93 其他输出设备语音输出设备P93
硅橡胶的研究进展 综述
硅橡胶的应用及发展前景 摘要：由于硅橡胶本身具有耐高低温、耐老化、透明度高、生理惰性、与人体组织和血液不粘连、生物适应性好、无毒、无味、不致癌等一系列优良的特性，所以硅橡胶在各个领域有着广泛的应用。本文简要介绍了硅橡胶的种类、不同制备方法的反应机理、最新的研究进展及其应用。 关键字：硅橡胶；应用；加成；缩合；氧化；分类 硅橡胶为一特种合成橡胶，它是由二甲基硅氧烷单体及其它有机硅单体，在酸或碱性催化剂作用下聚合成的一类线型高聚物(生胶)，经过混炼、硫化，可以相互交联成为橡胶弹性 体，其基本结构链，表示通式： 硅橡胶的性能特点如下： （1）物理机械性能：硅橡胶在室温下物理机械性能比其他橡胶低，但在150℃高温以上其物理机械性能高于其他橡胶，一般硅橡胶除弹性较好以外，拉伸强度、伸长率、撕裂强度都很差。 （2）耐高低温性能：硅橡胶可在-100℃-250℃长期使用，若适当配合的乙烯基硅橡胶可在250℃下工作数千小时，300℃下工作数百小时。热空气老化后仍能保持橡胶特性，低苯基硅橡胶的玻璃化转变温度为-140℃，其硫化胶在-70℃-100℃下仍具有弹性，硅橡胶可耐数千度的瞬时高温。 （3）优异的耐臭氧老化、热氧老化、光老化和气候老化性能：硅橡胶硫化胶在自由状态下室外暴晒数千年后性能无显著变化。 （4）优良的电绝缘性能：硅橡胶硫化胶在受潮、遇水和温度升高时的电绝缘性能变化很小。 （5）特殊的表面性能：硅橡胶是疏水的，对许多材料不粘可起隔离作用。 （6）优异的生理惰性：硅橡胶无水、无毒，对人体无不良影响，具有良好的生物医学性能。 （7）良好的透气性：硅橡胶的透气率较普通橡胶大数十至数百倍，而且对不同气体的
硅橡胶原材料基本知识
关于硅橡胶的基本知识 我们都知道，硅橡胶产品是由混炼硅橡胶通过高温硫化而成的。那么混炼硅橡胶又是怎么炼成的呢硅胶原材料究竟有哪些基本知识是需要我们作为业务员必须去了解的呢今天就让我来带大家走进硅橡胶的世界，相信会让你受益匪浅哦！以下是我收集的一些相关资料，供大家参考！ 首先我来简单的讲一下混炼硅橡胶的形成： 第一是把生胶和白炭黑，硅油按照混炼胶的要求来配制，混炼 第二是煮熟，把上述步骤混炼好的在真空捏合机里煮熟 第三是用开炼机把煮好后的胶磨平成一卷卷 第四是在成卷的胶冷却后（一般是3-4小时的时间），在滤胶机里把胶过滤干净。 很简单吧但是我们要具体了解原材料的相关成分以及特点，这就需要我们花点心思去请教大师或者搜集资料才能更加深刻的认识到这些东西了。 那么，接下来就带你深入了解它们吧！为了开门见山，我就直接分点陈述了！ 1. .什么是硅橡胶，硅橡胶是如何分类的 硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，里面含有聚硅氧烷，硅油，白炭黑（二氧化硅），偶联剂及填料等等，主要成分是二氧化硅，其化学分子式为mSiO2·nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等 硅橡胶的分类： 硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化型硅橡胶和室温硫化型硅橡胶两类。按性能和用途的不同可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等等。按所用单体的不同，则可分为甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅，腈硅橡胶等。 （1）二甲基硅橡胶（简称甲基硅橡胶）： 制备高分子量的线型二甲基聚硅氧烷橡胶，必须要有高纯度的原料，为保证原料的纯度，工业上通常是先将经过精镏提纯，含量为％以上的二甲基二氯硅烷在乙醇—水介质中，在酸催化下进行水解缩合，并分离出双官能度的硅氧烷四聚体即八甲基环四硅氧烷，然后再使四环体在催化剂作用下，形成高分子线型二甲基聚硅氧烷。二甲基硅橡胶的形成反应可用下式表示： 二甲基硅橡胶生胶为无色透明的弹性体，通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。硫化胶可在—60~+250℃范围内使用，二甲基硅橡胶的硫化活性低，高温压缩永久变形大，不宜于制厚制品，厚制品硫化比较困难，内层亦易起泡。由于含少量乙烯基的甲基乙烯基硅橡胶性能较之为优，故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅橡胶所取代。现今生产和应用的其它类型的硅橡胶，它们除含有二甲基硅氧烷结构单元外，还含有或多或少的其它双官能硅氧烷的结构单元，但其制备方法与二甲基硅橡胶的制法没有本质的区别，其制备方法一般为在有利于环体形成的条件下，使所需的某种双官能度的硅单体进行水解缩合，然后按其所需比例加
不同类型硅胶的定义
硅胶的定义 一．单组分室温硫化硅橡胶 单组分室温硫化硅橡胶的硫化反应是靠与空气中的水分发生作用而硫化成弹性体。随着链剂的不同，单组分室温硫化硅橡胶可为脱酸型、脱肟型、脱醇型、脱胺型、脱酰胺型和脱酮型等许多品种。单组分室温硫化硅橡胶的硫化时间取决于硫化体系、温度、湿度和硅橡胶层的厚度，提高环境的温度和湿度，都能使硫化过程加快。在典型的环境条件下，一般15~30分钟后，硅橡胶的表面可以没有粘性，厚度0.3厘米的胶层在一天之内可以固化。固化的深度和强度在三个星期左右会逐渐得到增强。 单组分室温硫化硅橡胶具有优良的电性能和化学惰性，以及耐热、耐自然老化、耐火焰、耐湿、透气等性能。它们在-60~200℃范围内能长期保持弹性。它固化时不吸热、不放热，固化后收缩率小，对材料的粘接性好。因此，主要用作粘合剂和密封剂，其它应用还包括就地成型垫片、防护涂料和嵌缝材料等。许多单组分硅橡胶粘接剂的配方表现出对多种材料如大多数金属、玻璃、陶瓷和混凝上的自动粘接性能。当粘接困难时，可在基材上进底涂来提高粘接强度，底涂可以是具有反应活性的硅烷单体或树脂，当它们在基材上固化后，生成一层改性的适合于有机硅粘接的表面。单组分室温硫化硅橡胶虽然使用方便，但由于它的硫化是依懒大气中的水分，使硫化胶的厚度受到限制，只能用于需要6毫米以下厚度的场合。单组分室温硫化硅橡胶的硫化反应是从表面逐渐往深处进行的，胶层越厚，固化越慢。当深部也要快速固化时，可采用分层浇灌逐步硫化法，每次可加一些胶料，等硫化后再加料，这样可以减少总的硫化时间。添加氧化镁可加速深层胶的硫化。 二．双组分缩合型室温硫化硅橡胶 双组分室温硫化硅橡胶硫化反应不是靠空气中的水分,而是靠催化剂来进行引发。通常是将胶料与催化剂分别作为一个组分包装。只有当两种组分完全混合在一起时才开始发生固化。双组分缩合型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要取决于催化剂的类型、用量以及温度。催化剂用量越多硫化越快，同时搁置时间越短。在室温下，搁置时间一般为几小时，若要延长胶料的搁置时间，可用冷却的方法。双组分缩合型室温硫化硅椽胶在室温下要达到完全固化需要一天左右的时间，但在150℃的温度下只需要1小时。通过使用促进剂进行协合效应可显著提高其固化速度。 双组分室温硫化硅橡胶可在一65~250℃温度范围内长期保持弹性，并具有优良的电气性能和化学稳定性，能耐水、耐臭氧、耐气候老化，加之用法简单，工艺适用性强，因此，广泛用作灌封和制模材料。各种电子、电器元件用室温硫化硅橡胶涂覆、灌封后，可以起到防潮（防腐、防震等保护作用。可以提高性能和稳定参数。双组分室温硫化硅橡胶特别适宜于做深层灌封材料并具有较快的硫化时间，这一点是优于单组分室温硫化硅橡胶之处。双组分室温硫化硅橡胶硫化后具有优良的防粘性能，加上硫化时收缩率极小，因此，适合于用来制造软模具，用于铸造环氧树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、乙烯基塑料、石蜡、低熔点合金等的模具。此外，利用双组分室温硫化硅橡胶的高仿真性能可以在文物上复制各种精美的花纹。双组分室温硫化硅橡胶在使用时应注意：首先把胶料和催化剂分别称量，然后按比例混合。混料过程应小心操作以使夹附气体量达到最小。胶料混匀后（颜色均匀），可通过静置或进行减压（真空度700毫米汞柱）除去气泡,待气泡全部排出后，在室温下或在规定温度下放置一定时间即硫化成硅橡胶。 三．双组分加成型室温硫化硅橡胶 双组分加成型室温硫化硅橡胶有弹性硅凝胶和硅橡胶之分，前者强度较低，后者强度较高。它们的硫化机理是基于有机硅生胶端基上的乙烯基（或丙烯基）和交链剂分子上的硅氢基发生加成反应（氢硅化反应）来完成的。在该反应中，不放出副产物。由于在交链过程中不放出低分子物，因此加成型室温硫化硅橡胶在硫化过程中不产生收缩。这一类硫化胶无毒、机械强度高、具有卓越的抗水解稳定性（即使在高压蒸汽下）、良好的低压缩形变、低燃烧性、可深度硫化、以及硫化速度可以用温度来控制等优点，因此是目前国内外大力发展的一类硅橡胶。双组分室温硫化硅橡胶可在一65～250℃温度范围内长期保持弹性，并具有优良的电气性能和化学稳定性， 能耐水、耐臭氧、耐气候老化，加之用法简单，工艺适用性强，因此，广泛用作灌封和制模材料。各种电子、电器元件用室温硫化硅橡胶涂覆、灌封后，可以起到防潮（防腐、防震等保护作用。可以提高性能和稳定参数。双组分室温硫化硅橡胶特别适宜于做深层灌封材料并具有较快的硫化时
3D打印技术之SLA(立体光固化成型法)
3D打印技术之S L A(立体光 固化成型法) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
3D打印技术之SLA（立体光固化成型法）SLA（Stereo lithography Appearance），即立体光固化成型法。 SLA技术3d打印机的原理 用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。 SLA是最早实用化的快速成形技术，采用液态光敏树脂原料，工艺原理如图所示。其工艺过程是： 首先，通过CAD设计出三维实体模型，利用离散程序将模型进行切片处理，设计扫描路径，产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动； 其次，激光光束通过数控装置控制的扫描器，按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面，使表面特定区域内的一层树脂固化后，当一层加工完毕后，就生成零件的一个截面； 然后，升降台下降一定距离，固化层上覆盖另一层液态树脂，再进行第二层扫描，第二固化层牢固地粘结在前一固化层上，这样一层层叠加而成三维工件原型， 最后，将原型从树脂中取出后，进行最终固化，再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。 SLA技术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快，精
度较高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。 SLA 技术的优势 1.光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺，成熟度高，经过时间的检验。 2.由CAD数字模型直接制成原型，加工速度快，产品生产周期短，无需切削工具与模具。 3.可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具。 4.使CAD数字模型直观化，降低错误修复的成本。 5.为实验提供试样，可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核。 6.可联机操作，可远程控制，利于生产的自动化。 SLA 技术的缺陷 1.SLA系统造价高昂，使用和维护成本过高。 2.SLA系统是要对液体进行操作的精密设备，对工作环境要求苛刻。 3.成型件多为树脂类，强度，刚度，耐热性有限，不利于长时间保存。 4.预处理软件与驱动软件运算量大，与加工效果关联性太高。 5.软件系统操作复杂，入门困难；使用的文件格式不为广大设计人员熟悉。