银纳米线基柔性应变传感器气溶胶喷射打印制备及性能

为开发具有优异传感性能且工艺简单、稳定性好的柔性应变传感器,以实现对人体健康信号的无创监测,以多元醇法制备的银纳米线(AgNW)为原料,利用气溶胶喷射打印(AJP)技术构建了基于致密AgNW的柔性应变传感器,有效增强了界面导电性和机械性能。25层的打印层数使传感器获得了30%的应变范围,对其进行120℃烧结,实现了AgNW的有效搭接,构筑了稳定的导电网络体系,显著提高了传感器的灵敏度和稳定性。所制备的传感器在30%的应变范围内平均灵敏度系数为66.7,具有良好的皮肤贴合性和舒适性,并成功地用于监测手指弯曲信号,经过500次的重复拉伸测试,显示出较为稳定的应变传感性能。

基于BP神经网络的气溶胶喷射3D打印技术质量建模及分析

为了提高气溶胶喷射3D打印质量的稳定性和准确性,建立基于Back Propagation(BP)神经网络的打印质量预测模型.该模型以鞘气流量、载气流量和打印速度为主要参数,并预测气溶胶喷印中的两个重要指标:线条宽度和线条粗糙度.同时,采用了K折交叉验证方法对神经网络模型进行训练,并对网络结构进行了评估.测试结果表明,该模型具有较高的预测精度和稳定性,能够准确地预测线条宽度和线条粗糙度.

气溶胶喷射打印制备稀土荧光图案创新实验设计与实践

大学生创新实验是培养大学生实践、思考、创新和团队协作能力的最有力手段。本文以气溶胶喷射打印制备Y_(2)O_(3)∶Eu^(3+)荧光图案为例,从研究方案制定、研究阶段安排、具体实施过程、数据分析和实验报告撰写等多个方面,针对稀土专业类大学生进行了创新实验教学设计。侧重于开发设计稀土与机械交叉学科的创新实验课程,旨在提高大学生的实验操作、学科融合和创新思维能力。

基于气溶胶喷射打印技术的可编程湿度响应执行器的设计

以氧化石墨烯(GO)纳米片和气溶胶喷射打印技术(AJP)制成三维褶皱结构,在真空辅助抽滤制备的GO薄膜上打印GO墨水,调节打印方向来控制薄膜的弯曲方向,以实现基于GO的湿度响应执行器的可编程性。通过设计实现了湿度响应执行器的复杂变形并应用于仿生领域。

气溶胶喷射打印系统成形宽度影响因素分析

在分析气溶胶喷射打印技术工作原理的基础上,利用商用压电陶瓷雾化片和自行设计制造的喷印头,构建出由气溶胶喷射打印装置、温度控制装置和运动控制装置3部分构成的气溶胶喷射打印系统。以纳米银导电油墨为对象,采用单参量对比实验分析法,研究鞘气流量、载气流量、喷嘴与衬底间距、打印速度、打印层数等因素对打印成形宽度的影响。结果表明:随着载气流量增大、层数增加,纳米银导电油墨沉积成形宽度增加;在实验参数范围内,载气流量和打印层数对成形线宽影响明显,且呈正相关;线宽随着鞘气流量的增大先减小后增大;喷嘴与衬底间距在1.5~4.5 mm范围内对线宽无明显影响;在喷嘴直径为200μm,鞘气流量为50 mL·min^-1,载气流量为3 mL·min^-1,喷嘴与衬底间距为3 mm,衬底移动速度为3 mm·s^-1,打印层数为6~8层,加热板温度为80℃时,可获得最小宽度为26μm,高度为7μm的均匀线条,这也是纳米银导电油墨喷射打印的最优工艺参数。

基于气溶胶喷射打印技术制备稀土发光纤维

采用气溶胶喷射打印技术(AJP)制成Y_(2)O_(3)∶Tb^(3+)发光纤维,研究不同Tb离子的掺杂浓度与纤维发光性能之间的关系。通过X射线衍射(XRD)、荧光光谱对纤维表面发光涂层的物相及发光性能进行了表征,确定Tb离子的最佳掺杂浓度为1%。在制备完单根纤维后,通过编织排列等手段,制备得到了纺织品的雏形,本实验为柔性发光器件提供了一种新的思路。

气溶胶微喷射打印柔性电路成形工艺研究

目的采用气溶胶微喷射技术进行打印柔性电路研究,以获得最佳柔性电路成形参数。方法针对柔性电路成形工艺优化问题,采用控制变量法,选择聚焦比、工作距离、喷嘴直径、打印速度4种工艺参数为因素,设计单因素实验。通过分别改变4种工艺参数,研究在打印过程中工艺参数对打印线条形貌的影响规律,并利用气溶胶微喷射打印技术在平面与曲面基底上打印柔性电路加以验证。结果在聚焦比为4、工作距离为3 mm、喷嘴直径为500μm、打印速度为10 mm/s条件下,得到的打印线条形貌最佳,并且线宽特征值较低。结论打印线宽随聚焦比与打印速度的增加呈逐渐减小的趋势,随工作距离与喷嘴直径的增加呈逐渐增大的趋势;聚焦比、工作距离、喷嘴直径与打印速度的改变对打印线条的线宽特征值和线条形貌影响明显。

气溶胶微喷射曲面共形打印影响因素的仿真分析与实验研究

目的探究气溶胶微喷射曲面共形打印过程中的影响因素,并研究这些因素对打印线条最小特征线宽及形貌的影响规律。方法针对微喷射曲面共形打印的影响因素,构建基于数值模拟及实验验证的研究模式。基于计算流体力学的数值模拟,对微喷射曲面共形打印过程中喷印头内气溶胶流束喷射的运动过程进行仿真分析。采用控制变量法研究气体流量、工作距离以及喷嘴大小对打印过程及打印线条的影响规律,并在此基础上设计单因素实验加以验证。结果实验结果表明,最小特征线宽随鞘气流量的增大而逐渐减小,随载气流量、工作距离以及喷嘴直径的增大而逐渐增大。当载气流量为100mL/min、鞘气流量为400mL/min、工作距离为3mm、喷嘴直径为500μm时,打印线条的最小特征线宽可达43μm,且未出现明显卫星液滴、沉积空洞及颗粒过喷等缺陷。结论载气流量、鞘气流量、工作距离与喷嘴直径等因素显著影响了微喷射曲面共形打印柔性电路的最小特征线宽及微观形貌。实验结果与仿真数据具有相同的变化规律,验证了微喷射曲面共形打印仿真的可行性,为微喷射曲面共形打印的研究奠定了基础。

电子工程增材制造研究现状及进展

随着5G技术、可穿戴电子、物联网、智慧城市、工业网络化等的高速发展,智能化、轻薄化、小型化、高频、高精密度的电子产品市场需求越来越大。长期以来,传统电子制造行业普遍存在工序繁琐、交付周期长、供应链弹性低、污染严重等问题,且随着集成电路频率的增加,传统金丝/带键合技术在连接时产生诸多电性能弊端。随着工业4.0的兴起和增材制造产业的迅速发展,符合低碳经济发展战略的电子工程增材制造因诸多优势受到学术界与工业界高度关注,促使相关产业链发展方兴未艾。从电子工程增材制造领域的产生背景及意义、打印技术、打印材料和最新典型应用四个方面对电子工程增材制造的研究现状及进展进行了综述,并对其未来发展面临的若干挑战作出了展望。