电场沉积论文_周贺飞,兰红波,李红珂,许权,赵佳伟

导读:本文包含了电场沉积论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电场,尺度,纳米,喷头,脉冲,电流,透明。

电场沉积论文文献综述

周贺飞,兰红波,李红珂,许权,赵佳伟[1](2019)在《基于电场驱动喷射沉积微尺度3D打印制造金属网栅透明电磁屏蔽玻璃的研究》一文中研究指出为了解决大尺寸金属网栅透明电磁屏蔽玻璃高效和低成本制造的难题,提出一种基于电场驱动喷射沉积微尺度3D打印制造金属网栅透明电磁屏蔽玻璃的新方法。通过试验揭示了打印速度对金属网栅(线宽和形貌)的影响及其规律,打印金属网栅的线宽和周期对于透过率和电磁屏蔽效能的影响和规律。利用提出的方法,并结合优化的工艺参数,完成了叁个典型工程案例的制造,使用高银含量(质量分数为80%)的纳米银浆(黏度高达20 000 mPa·s),制作金属网栅的面积为100 mm×100mm,线宽是20μm,烧结后金属网栅与玻璃基底的附着力为4 B。其中,金属网栅周期为500μm时,可见光透过率为88%,对常用中高频电磁波屏蔽效能大于26 dB;金属网栅周期为300μm时,可见光透过率为83%,对常用中高频电磁波屏蔽效能大于30 dB;金属网栅周期为150μm时,可见光透过率为67%,对常用中高频电磁波屏蔽效能大于37 dB。结果表明,结合电场驱动喷射沉积微尺度3D打印和高银含量高黏度纳米银浆,为大尺寸高性能透明电磁屏蔽玻璃的批量化制造提供了一种具有工业化应用前景的全新解决方案。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年15期)

赵佳伟,兰红波,杨昆,彭子龙,李涤尘[2](2019)在《电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印》一文中研究指出针对传统熔融沉积成型面临的成型精度低和打印材料受限,基于电流体动力熔融沉积在成形高度、材料种类、基板导电性和平整性、3D成形能力等方面的不足和局限性,本研究提出一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印新工艺,其采用双加热集成式喷头并施加单极脉冲高电压(单电势),利用电场驱动微量热熔融材料喷射并精准沉积来形成高分辨率结构.引入两种新的打印模式:脉冲锥射流模式和连续锥射流模式,拓展了可供打印材料的种类和范围.通过理论分析、数值模拟和实验研究,揭示了所提出工艺的成形机理、作用机制以及成形规律.利用提出的电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法,结合优化工艺参数,完成了叁个典型工程案例,即大尺寸微尺度模具、大高宽比微结构、宏微跨尺度组织支架和网格叁维结构.其中采用内径250μm喷头,打印出最小线宽4μm线栅结构,高宽比达到25∶1薄壁圆环微结构.结果表明,电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印具有打印分辨率高、材料普适性广、宏/微跨尺度的突出优势,为实现低成本、高分辨率熔融沉积3D打印提供了一种全新的解决方案.(本文来源于《工程科学学报》期刊2019年05期)

王星星,杨杰,张亮,纠永涛,杜全斌[3](2019)在《高压CO_2流体环境电沉积镍的电场和流场分析》一文中研究指出在高压CO_2流体环境条件下,以具有深宽比的MEMS非硅微结构区域为研究对象,利用Matlab软件对电沉积镍过程中的电场和流场进行数值分析。结果表明,深宽比对微结构入口处电场电力线弯曲程度和稠密度有影响,导致入口处的电流密度分布不均,使得微结构中央电力线的密度与其边界处电力线密度的差异变大;具有深宽比结构的微器件,高压CO_2流体环境可以提高镍离子的传质速度,进而改善镍离子的扩散传质能力。(本文来源于《金属热处理》期刊2019年04期)

兰红波,赵佳伟,钱垒,许权,周贺飞[4](2019)在《电场驱动喷射沉积微纳3D打印技术及应用》一文中研究指出微纳尺度3D打印是增材制造的前沿和研究热点,在航空航天、组织工程、生物医疗、微纳机电系统、新材料(超材料、轻量化材料、智能材料、复合材料)、新能源、柔性电子、印刷电子、结构电子、微纳光学器件、微流控器件、可穿戴电子产品、软体机器人等诸多领域和行业有着非常广泛的应用。介绍了课题组近年提出并建立的一种微纳尺度增材制造新工艺——电场驱动喷射沉积微纳3D打印,并论述了近年研究进展和取得的重要成果,介绍了5个工程应用案例。电场驱动喷射沉积微纳3D打印为微纳尺度3D打印和微纳制造提供了一种全新的解决方案,具有良好的工业化应用前景。(本文来源于《航空制造技术》期刊2019年Z1期)

赵佳伟[5](2018)在《电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印关键技术研究》一文中研究指出针对传统熔融喷射沉积技术存在成型分辨率、打印材料和平整性等方面的不足和局限性,本研究提出一种电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印新工艺,其采用双加热集成式喷头并施加单极脉冲高电压(单电势),利用电场驱动微量热熔融材料喷射并通过其成型时具有的自对正效应,完成精准沉积,实现高分辨率3D打印。本文基于所提出的电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印技术,展开打印成型原理分析,模拟喷射及自对正效应的电场分布,研发电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印机,探究工艺参数影响规律,并进行典型工程案例打印,主要的工作研究与创新之处如下:(1)提出一种全新的电场生成方式,在喷嘴处施加高压电,不需要施加对地电极,利用静电感应,使得打印基底表面产生感应电荷并发生电荷移动重新排列,最终在打印基底与喷嘴之间形成喷射电场。此种电场形成方式适用各种材料基底以及打印材料,这极大的拓宽了该技术的应用范围。(2)根据不同打印材料以及表面张力,提出并定义两种不同打印模式,脉冲锥射流模式与连续锥射流模式,分别实现逐点按需喷印,图案化打印与连续细丝打印,提高打印效率。(3)通过模拟仿真,得出电场分布与温度场分布。仿真结果一方面展示喷嘴周围与打印基底处的电场强度,揭示熔滴在电场中的受力方向,另一方面,展示了研发制作的双加热一体化集成喷头中的温度分布,得出打印材料在喷头中的加热趋势,以此来论证该技术的可行性与创新性。(4)提出自对正效应,并通过不同情况下电场分布模拟与对比试验,验证该技术自对正效应的正确性。通过该效应可以弥补喷头在打印过程中的微量偏移,喷射细丝在打印过程中会偏向距离喷嘴最近处的打印实体进行打印,完成高精度、高深宽比打印。(5)针对电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印的技术特点,设计研发一整套新的3D打印机,用于熔融材料高分辨率叁维制造。打印机喷头为双加热一体化集成式喷头,将加热机构分为料筒加热与针头加热,更有利于打印材料保持原有性能,并保证打印过程稳定可靠。(6)通过系统的实验验证,进行工艺参数优化,得出工艺参数对打印过程的影响,并最终使用该技术,打印制作针对不同应用领域的微尺度结构,其中包括最小线宽为4μm、整体尺寸为80mm 80mm的大尺寸微尺度模具、最大高宽比为25:1的大高宽比微结构、微尺度网格叁维结构生物支架与单细胞培养板、液体微透镜模具和微液滴石蜡图案。(本文来源于《青岛理工大学》期刊2018-12-01)

许权[6](2018)在《基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印和微转印的大面积透明电极制造》一文中研究指出透明导电电极在触摸屏、OLED显示、薄膜太阳能电池、LCD、透明显示、透明电加热、可穿戴设备等诸多光电子产品领域有着广泛的应用,然而,如何实现大面积透明电极的低成本和批量化制造是目前学术界和产业界所共同面临的一项挑战性难题和亟待突破的技术。本文提出一种实现高分辨率和大高宽比银网格透明电极大面积、低成本制造的新方法,即基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印和微转印实现透明电极制造。本文从理论分析、工艺优化实验研究以及案例研究叁个方面对提出的工艺进行了系统的理论分析和实验验证。重点研究了材料和工艺参数对制造透明电极性能影响的工艺规律,优化出分别适合于高分辨率和大高宽比银网栅电极的两种制造工艺窗口,并通过具体应用案例验证了所制造的透明电极的光电性能。课题研究的主要工作如下:(1)基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印和液桥转印技术提出一种批量化制造大面积、高分辨率透明电极的新方法。同时,基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印和UV辅助转印技术提出一种制造大面积、大高宽比透明电极的新方法,结合现有的理论对上述两种方法的基本原理进行了概述和分析。(2)根据理论分析,从纳米银墨水的制备、工艺参数的规律及影响、工艺窗口优化叁个方面对电场驱动熔融喷射沉积3D打印和液桥转印结合制造透明电极进行了具体的实验研究。实验结果表明:(1)打印母版时打印床的温度过低会降低打印材料与基底的结合力,导致PDMS模具复制失败;温度过高会影响打印结构的质量(线宽、高宽比),导致液桥转印难以实现。优化出打印床加热温度范围为30℃~40℃。(2)低表面张力的纳米银墨水对PDMS模具沟槽很好填充的同时会部分残留在模具表面,而过高表面张力的纳米银墨水将难以连续停留在PDMS沟槽内部。(3)固化温度较低和时间较短时,液桥介质对银导线有一定程度的溶解,导致银颗粒横向扩散;温度过高和时间过长会使转印的银导线出现片段缺失(银导线不连续),研究发现在100℃条件下固化10min,能够获得质量较好的银导线。(3)为实现高宽比大于0.5的银导线结构制造,对提出的UV辅助转印技术进行了相应的实验研究,针对工艺需要制备了相应的液体转移介质(UV油墨)。研究结果表明:(1)打印床温度对打印的母版影响体现为复制的PDMS工作模具凹槽开口大小,开口过大会导致银浆填充不完全,开口过小将降低银浆转移成功率,得出较优的打印床加热温度约为120℃。(2)固化温度过低时,银浆固化程度低,导致转印不完全;固化温度过高时,使银浆固化程度偏大导致银线变得硬且脆,易出现断裂的现象。经试验,较优的固化条件为:在90-110℃条件下加热10min。(3)刮刀角度不同会出现叁种填充状态:月牙型、半填充型、完全填充型。研究所需的完全填充状态的刮刀与刮涂方向夹角为80°~90°。(4)高温去除UV油墨固化膜,温度偏低时,固化膜出现与基底脱落、卷曲等现象,破坏银线结构。随着加热温度升高,银线结构趋于变好,温度为600℃时可以得到结构完整的银导线。(4)针对本文提出的两种工艺方法开展了透明电极的应用案例研究。通过电场驱动熔融喷射沉积3D打印以PCL为打印材料制备高分辨率母版,采用液桥转印技术根据优化的工艺参数实现了平均线宽4μm(最小线宽3μm),图案面积50mm×50mm,周期150μm的线栅结构和图案面积20mm×20mm,周期200μm的网格结构透明电极的制造。经测试,网格电极的方块电阻约为12Ω/sq,线栅和网格透明电极在可见光波段550nm处的透光率分别为88.94%、88.15%。以PMMA为打印材料制备大高宽比母版,采用UV辅助转印技术根据优化的工艺参数实现了平均线宽15μm,图案面积70mm×70mm,高宽比约为0.7,周期1000μm的线栅和网格结构透明电极的制造。经测试,线栅结构电极的方块电阻约为0.5Ω/sq,不同周期(500μm-2000μm)透光率保持在94%以上。以1000μm周期线栅结构为例进行电加热实验,结果显示所制造的透明电极在电加热领域具有非常突出的性能。(本文来源于《青岛理工大学》期刊2018-12-01)

刘增磊,杨旭,高爱莲,刘忠超,王栋[7](2018)在《原子力显微镜电场辅助纳米沉积加工》一文中研究指出主要研究了基于原子力显微镜(AFM)的场蒸发沉积加工方法,分析了影响沉积加工的因素。通过选择适当的针尖和样品间的距离、加工电压和探针运动速度等参数,实现了纳米点、纳米线及纳米字符等纳米结构的加工。纳米点加工中,加工参数保持不变,纳米点的高度变化不大,平均高度约为1.5 nm。纳米线加工中,通过改变加工电压和探针运动速度,加工得到了不同高度的纳米线,其高度最小约为1.5 nm,最高可达65 nm。总体上,沉积加工重复性、可控性较好。然而,沉积加工的起始位置容易产生高度过大的点,并且在纳米线与纳米字符的加工中,加工结果呈现规律性的偏移。分析表明,以上问题主要与探针形貌以及大气环境有关。此外,加工电压过高时也容易导致高度不均匀。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2018年12期)

冯秋菊,李芳,李彤彤,李昀铮,石博[8](2018)在《外电场辅助化学气相沉积方法制备网格状β-Ga_2O_3纳米线及其特性研究》一文中研究指出利用外电场辅助化学气相沉积(CVD)方法,在蓝宝石衬底上制备出了由叁组生长方向构成的网格状β-Ga_2O_3纳米线.研究了不同外加电压大小对β-Ga_2O_3纳米线表面形貌、晶体结构以及光学特性的影响.结果表明:外加电压的大小对样品的表面形貌有着非常大的影响,有外加电场作用时生长的β-Ga_2O_3纳米线取向性开始变好,只出现了由叁组不同生长方向构成的网格状β-Ga_2O_3纳米线;并且随着外加电压的增加,纳米线分布变得更加密集、长度明显增长.此外,采用这种外电场辅助的CVD方法可以明显改善样品的结晶和光学质量.(本文来源于《物理学报》期刊2018年21期)

钱垒,兰红波,赵佳伟,周贺飞,邹淑亭[9](2018)在《电场驱动喷射沉积3D打印》一文中研究指出多材料多尺度3D打印是当前增材制造的前沿方向、研究难点和亟待突破的关键技术,它在组织工程、新材料、新一代电子产品、OLED、印刷电子、软体机器人等诸多领域有着非常广泛的应用,但是现有的增材制造技术在实现多材料跨尺度3D打印面临许多挑战性难题.材料喷射沉积成形技术在实现多材料多尺度3D打印具有非常突出的优势和巨大的潜能,本文提出一种电场驱动喷射沉积3D打印新方法,它突破了现有材料喷射沉积3D打印在打印材料、接收衬底、喷嘴材料、跨尺度制造等方面的一些不足和限制性,尤其是结合多喷头技术,能够实现跨尺度多材料复杂叁维结构一体化制造.首先,阐述了该方法的基本原理,并通过理论分析和数值模拟揭示了其成形机理;随后,通过系统的实验研究,验证了电场驱动喷射沉积3D打印对于衬底(或者已打印结构)材质、打印高度和位置、导电和非导电喷嘴、打印材料普适性,以及所提出的两种工作模式在实现跨尺度制造方面的可行性和有效性;最后,通过4个典型打印案例,展示了提出的电场驱动喷射沉积3D打印在实现异质、跨尺度复杂叁维结构化制造的能力和突出优势,证明了它在实现多材料多尺度3D打印方面的可行性和有效性.本研究为探索低成本多材料跨尺度3D打印提供了一种全新的解决方案.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2018年07期)

张静[10](2018)在《双脉冲电场峰值电流及沉积时间对TiN薄膜结构与性能的影响》一文中研究指出依据等离子体物理学中气体放电理论基础,将气体放电引入强辉弱弧区间时,镀料粒子会以“碰撞电离加阴极热电子发射”方式脱离靶面,并获得较高的离化率和较高的密度。本文通过构建一个脉冲周期内先小后大递进式的双脉冲电场环境,将气体放电引入强辉弱弧区间,同时可利用前期弱离化阶段的原子电离降低后期强离化阶段的极间场强,并通过减少高离化镀料粒子再次返回阴极靶面的几率,从而提升薄膜的平均沉积速率。本课题在双脉冲电场模式下,通过改变峰值电流与沉积时间,在GCr15基体上沉积TiN薄膜,讨论其对TiN薄膜微观结构、形貌、化学成分、硬度、膜基结合强度、耐蚀性的影响规律。研究结果表明:在相同平均电流条件下,利用双脉冲电场制备的TiN薄膜相较于直流电场制备的TiN薄膜,具有较高的有效沉积速率,说明利用双脉冲电场将气体放电引入至强辉弱弧区可使沉积粒子获得较高的离化率和脱靶数量。同时,在双脉冲电场模式下,随着峰值电流的增大,TiN薄膜的平均沉积速率逐渐增大,且慢慢接近于直流电场模式下TiN薄膜的沉积速率,且薄膜的结晶度有所提高,择优取向也随之发生转变,薄膜表面粗糙度逐渐变小,薄膜表面较为平整。通过对TiN薄膜力学和耐腐蚀性能的研究发现:在双脉冲电场模式下,峰值电流的增大对TiN薄膜的力学性能有明显的影响。峰值电流为7.5A时所制备TiN薄膜表现最大的硬度和弹性模量(28.5GPa和323.7GPa)明显高于直流模式(15.1GPa和228.0GPa),同时具有较好的韧性以及耐蚀性(腐蚀速率为1.3×10~(-4)mm/a)。通过对双脉冲电场不同沉积时间下制备的TiN薄膜结构与性能的研究发现,随着沉积时间的延长,TiN薄膜表面粗糙度增大,结晶度明显增强,平均晶粒尺寸也逐渐增大,由9.71nm显着增大到16.8nm,薄膜厚度增加。薄膜内应力呈增大趋势,但内应力值均较小。薄膜硬度与弹性模量呈增大趋势,当沉积时间为150min时,制备的TiN薄膜较其他沉积时间下制备的TiN薄膜,具有较大的硬度(31.3GPa)和弹性模量(348.2GPa),TiN薄膜表现出较小的腐蚀电流密度Icorr(1.1×10-8A/cm2)和腐蚀速率Vcorr(5.9×10~(-5)mm/a)。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30)

电场沉积论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对传统熔融沉积成型面临的成型精度低和打印材料受限,基于电流体动力熔融沉积在成形高度、材料种类、基板导电性和平整性、3D成形能力等方面的不足和局限性,本研究提出一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印新工艺,其采用双加热集成式喷头并施加单极脉冲高电压(单电势),利用电场驱动微量热熔融材料喷射并精准沉积来形成高分辨率结构.引入两种新的打印模式:脉冲锥射流模式和连续锥射流模式,拓展了可供打印材料的种类和范围.通过理论分析、数值模拟和实验研究,揭示了所提出工艺的成形机理、作用机制以及成形规律.利用提出的电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法,结合优化工艺参数,完成了叁个典型工程案例,即大尺寸微尺度模具、大高宽比微结构、宏微跨尺度组织支架和网格叁维结构.其中采用内径250μm喷头,打印出最小线宽4μm线栅结构,高宽比达到25∶1薄壁圆环微结构.结果表明,电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印具有打印分辨率高、材料普适性广、宏/微跨尺度的突出优势,为实现低成本、高分辨率熔融沉积3D打印提供了一种全新的解决方案.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电场沉积论文参考文献

[1].周贺飞,兰红波,李红珂,许权,赵佳伟.基于电场驱动喷射沉积微尺度3D打印制造金属网栅透明电磁屏蔽玻璃的研究[J].机械工程学报.2019

[2].赵佳伟,兰红波,杨昆,彭子龙,李涤尘.电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印[J].工程科学学报.2019

[3].王星星,杨杰,张亮,纠永涛,杜全斌.高压CO_2流体环境电沉积镍的电场和流场分析[J].金属热处理.2019

[4].兰红波,赵佳伟,钱垒,许权,周贺飞.电场驱动喷射沉积微纳3D打印技术及应用[J].航空制造技术.2019

[5].赵佳伟.电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印关键技术研究[D].青岛理工大学.2018

[6].许权.基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印和微转印的大面积透明电极制造[D].青岛理工大学.2018

[7].刘增磊,杨旭,高爱莲,刘忠超,王栋.原子力显微镜电场辅助纳米沉积加工[J].微纳电子技术.2018

[8].冯秋菊,李芳,李彤彤,李昀铮,石博.外电场辅助化学气相沉积方法制备网格状β-Ga_2O_3纳米线及其特性研究[J].物理学报.2018

[9].钱垒,兰红波,赵佳伟,周贺飞,邹淑亭.电场驱动喷射沉积3D打印[J].中国科学:技术科学.2018

[10].张静.双脉冲电场峰值电流及沉积时间对TiN薄膜结构与性能的影响[D].西安理工大学.2018

论文知识图

直流磁控溅射原理图沟槽的沉积模型横向多层异质结构的电沉...研磨射流电沉积的沉积单元沉积槽沉积...和v示意图磁控管工作原理及磁控溅射靶材表面的...

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