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鞘气辅助空气动力学透镜聚焦的干法气溶胶喷印实验研究
1
作者
舒霞云
王策
+2 位作者
常雪峰
钟智东
唐毅泉
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期152-159,共8页
针对气溶胶喷印技术中油墨存储条件苛刻和溶剂、表面活性剂去除等问题,提出了一种鞘气辅助空气动力学透镜聚焦的纳米粉末气溶胶喷印装置,建立了气溶胶喷印系统,探究了喷印速度、鞘气/载气体积流量比值对系统喷印效率、线条形貌的影响。...
针对气溶胶喷印技术中油墨存储条件苛刻和溶剂、表面活性剂去除等问题,提出了一种鞘气辅助空气动力学透镜聚焦的纳米粉末气溶胶喷印装置,建立了气溶胶喷印系统,探究了喷印速度、鞘气/载气体积流量比值对系统喷印效率、线条形貌的影响。通过激光烧结实验及电化学性能测试实验,分析了激光处理对气溶胶喷印线条电阻率、微观形貌、氧化程度的影响。实验结果表明:当喷印速度为19.20 mm/min、鞘气/载气体积流量比值为2.65时,获得了最小宽度为56.52μm的喷印线条;激光处理后,喷印线条中的纳米银粉末颗粒融化团聚并形成丝状物互相黏结,显著降低喷印线条的电阻率。
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关键词
干法气溶胶喷印
空气动力学透镜
鞘气辅助聚焦
喷印线条形貌
激光烧结
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职称材料
鞘气辅助空气动力学透镜的干法气溶胶喷印装置设计
2
作者
舒霞云
王策
+1 位作者
常雪峰
周智
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2023年第4期615-625,共11页
针对湿法气溶胶技术在喷印过程中由于需要提高喷印线条精度和使用有机溶剂而带来的诸多问题,设计了一种鞘气辅助空气动力学透镜的干法气溶胶喷印装置,实现金属纳米颗粒材料的聚焦和沉积。该装置以鞘气辅助空气动力学透镜作为聚焦模块、...
针对湿法气溶胶技术在喷印过程中由于需要提高喷印线条精度和使用有机溶剂而带来的诸多问题,设计了一种鞘气辅助空气动力学透镜的干法气溶胶喷印装置,实现金属纳米颗粒材料的聚焦和沉积。该装置以鞘气辅助空气动力学透镜作为聚焦模块、以纳米银粉作为材料,避免了因使用有机溶剂带来的问题。在使用透镜公式计算的基础上,通过透镜计算器综合得出透镜结构尺寸,选择合适方式引入鞘气辅助聚焦,通过SolidWorks建模软件对装置进行建模,并采用Ansys Fluent仿真软件对空气动力学透镜进行仿真分析。仿真结果表明:颗粒粒径对透镜聚焦效果有较大影响;辅助鞘气倾角为40°时装置有更好的聚焦效果。在已构建的气溶胶喷印平台上对所设计装置进行实验研究,探究喷印线条形貌变化。在实验研究中获得了最小线宽为86.09μm的喷印线条,相当于喷嘴直径的43%。同时实验结果表明载气体积流量、基底温度、鞘气体积流量对喷印线条宽度有较大影响,对线条高度影响较小,喷印层数对线条宽度、高度都有较大影响。
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关键词
气溶胶喷印技术
鞘气辅助空气动力学透镜
金属纳米颗粒
辅助鞘气倾角
喷印线条形貌
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职称材料
MXene柔性压力传感器的制备与性能
3
作者
舒霞云
周智
张墙
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2023年第7期1070-1076,共7页
柔性压力传感器作为一种新型的压力电子器件已经在医疗健康监测、智能可穿戴的电子设备、人机数据交互平台等领域广泛应用。采用磁控溅射法制备叉指电极,通过湿法腐蚀法获得MXene胶体溶液,利用压电式按需喷印技术将MXene胶体溶液覆盖在...
柔性压力传感器作为一种新型的压力电子器件已经在医疗健康监测、智能可穿戴的电子设备、人机数据交互平台等领域广泛应用。采用磁控溅射法制备叉指电极,通过湿法腐蚀法获得MXene胶体溶液,利用压电式按需喷印技术将MXene胶体溶液覆盖在叉指电极的上方,从而完成压敏活性层的制备。利用扫描电子显微镜(SEM)对MXene压敏活性层的形貌进行表征,结果表明压敏活性层表面平滑整齐、成膜均匀、结构清晰。对制备的柔性压力传感器进行灵敏度检测。结果表明当压强在0~5 kPa的区间内时,传感器具有较高的灵敏度,为0.139 kPa^(-1)。最后对该传感器进行人体运动传感性能测试。结果表明该MXene柔性压力传感器有望在可穿戴电子以及医疗监测领域广泛应用。
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关键词
柔性压力传感器
MXene胶体溶液
压电式按需喷印
压敏活性层
灵敏度
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职称材料
双层鞘气聚焦对气溶胶喷印粉末汇聚特性的影响
被引量:
2
4
作者
刘波
舒霞云
+2 位作者
常雪峰
王策
周智
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2022年第4期365-372,378,共9页
粉末气溶胶喷印(P-AJP)技术是通过载气携带金属纳米颗粒形成气溶胶,其依靠气体动能将金属纳米颗粒均匀、稳定地喷印沉积至基底上,形成导电线路。采用气固两相流理论,建立喷印头内外流场模型,并应用FLUENT软件中的离散相模型分析计算不...
粉末气溶胶喷印(P-AJP)技术是通过载气携带金属纳米颗粒形成气溶胶,其依靠气体动能将金属纳米颗粒均匀、稳定地喷印沉积至基底上,形成导电线路。采用气固两相流理论,建立喷印头内外流场模型,并应用FLUENT软件中的离散相模型分析计算不同喷印头鞘气层锥角和鞘气体积流量对粉末流场汇聚特性的影响。仿真结果表明,在送粉量一定的情况下,第一层鞘气层倾角为70°,第二鞘气层倾角为40°时粉末汇聚特性较好,粉末利用率较高。并以此角度模型为基础,通过模拟仿真和实验验证得出了第一层鞘气体积流量和第二层鞘气体积流量对粉末聚焦特性的变化趋势基本一致,喷印导线线宽及气溶胶颗粒轨迹线线宽都随着鞘气体积流量的增加而减小,其证明了模型的合理性和可靠性,为后续粉末气溶胶喷印中喷印头的结构设计和优化提供了参考。
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关键词
粉末气溶胶喷印(P-AJP)
汇聚特性
金属纳米颗粒
气固两相流
导线线宽
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职称材料
考虑空化效应的齿面沟槽织构润滑性能CFD分析
5
作者
仁青多吉
朱佩元
+2 位作者
常雪峰
林秉敬
舒霞云
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期91-99,共9页
为探究齿面沟槽织构参数对渐开线圆柱直齿轮润滑性能的影响,简化齿轮啮合模型选取并建立单元沟槽CFD仿真模型,通过分别求解未考虑和考虑空化效应的2种仿真模型,获得不同沟槽尺寸参数对模型润滑性能的影响规律。结果表明:沟槽织构的存在...
为探究齿面沟槽织构参数对渐开线圆柱直齿轮润滑性能的影响,简化齿轮啮合模型选取并建立单元沟槽CFD仿真模型,通过分别求解未考虑和考虑空化效应的2种仿真模型,获得不同沟槽尺寸参数对模型润滑性能的影响规律。结果表明:沟槽织构的存在改变了流体域油膜压力分布状态,具有更高的油膜承载力和更好的动压性能;不考虑空化效应时,油膜承载力大小与沟槽宽度的变化密切相关,而受沟槽深度变化的影响较小,沟槽织构浅且宽时齿面具有更好的润滑性能;考虑空化效应后,表面润滑性能随沟槽宽度与深度的变化而动态变化,相较于不考虑空化效应,沟槽宽度更窄、深度更深时齿面具有更好的润滑性能;在沟槽深度与宽度均较小时,空化效应对动压性能的影响不是很大,在沟槽深度较小而沟槽宽度较大时,空化效应对动压性能的影响较大;而在沟槽深度较大时,空化效应对动压性能的影响始终较大,且不受沟槽宽度变化的影响。
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关键词
齿轮
沟槽织构
空化效应
润滑性能
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职称材料
题名
鞘气辅助空气动力学透镜聚焦的干法气溶胶喷印实验研究
1
作者
舒霞云
王策
常雪峰
钟智东
唐毅泉
机构
厦门理工学院机械与汽车工程学院
精密驱动与传动福建省高等学校重点实验室
厦门市智能制造高端装备研究
重点
实验室
集美大学海洋装备与机械工程学院
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期152-159,共8页
基金
国家自然科学基金(51975501)
福建省自然科学基金(2022J011243)。
文摘
针对气溶胶喷印技术中油墨存储条件苛刻和溶剂、表面活性剂去除等问题,提出了一种鞘气辅助空气动力学透镜聚焦的纳米粉末气溶胶喷印装置,建立了气溶胶喷印系统,探究了喷印速度、鞘气/载气体积流量比值对系统喷印效率、线条形貌的影响。通过激光烧结实验及电化学性能测试实验,分析了激光处理对气溶胶喷印线条电阻率、微观形貌、氧化程度的影响。实验结果表明:当喷印速度为19.20 mm/min、鞘气/载气体积流量比值为2.65时,获得了最小宽度为56.52μm的喷印线条;激光处理后,喷印线条中的纳米银粉末颗粒融化团聚并形成丝状物互相黏结,显著降低喷印线条的电阻率。
关键词
干法气溶胶喷印
空气动力学透镜
鞘气辅助聚焦
喷印线条形貌
激光烧结
Keywords
dry aerosol jet printing
aerodynamics lens
sheath gas-assisted focusing
jet printing line morphology
laser sintering
分类号
TS851 [轻工技术与工程]
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职称材料
题名
鞘气辅助空气动力学透镜的干法气溶胶喷印装置设计
2
作者
舒霞云
王策
常雪峰
周智
机构
厦门理工学院机械与汽车工程学院
厦门理工学院
精密驱动与传动福建省高等学校重点实验室
厦门市智能制造高端装备研究
重点
实验室
集美大学海洋装备与机械工程学院
出处
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2023年第4期615-625,共11页
基金
国家自然科学基金面上项目(51975501)
福建省自然科学基金项目(2022J011243)。
文摘
针对湿法气溶胶技术在喷印过程中由于需要提高喷印线条精度和使用有机溶剂而带来的诸多问题,设计了一种鞘气辅助空气动力学透镜的干法气溶胶喷印装置,实现金属纳米颗粒材料的聚焦和沉积。该装置以鞘气辅助空气动力学透镜作为聚焦模块、以纳米银粉作为材料,避免了因使用有机溶剂带来的问题。在使用透镜公式计算的基础上,通过透镜计算器综合得出透镜结构尺寸,选择合适方式引入鞘气辅助聚焦,通过SolidWorks建模软件对装置进行建模,并采用Ansys Fluent仿真软件对空气动力学透镜进行仿真分析。仿真结果表明:颗粒粒径对透镜聚焦效果有较大影响;辅助鞘气倾角为40°时装置有更好的聚焦效果。在已构建的气溶胶喷印平台上对所设计装置进行实验研究,探究喷印线条形貌变化。在实验研究中获得了最小线宽为86.09μm的喷印线条,相当于喷嘴直径的43%。同时实验结果表明载气体积流量、基底温度、鞘气体积流量对喷印线条宽度有较大影响,对线条高度影响较小,喷印层数对线条宽度、高度都有较大影响。
关键词
气溶胶喷印技术
鞘气辅助空气动力学透镜
金属纳米颗粒
辅助鞘气倾角
喷印线条形貌
Keywords
aerosol printing technology
sheath gas-assisted aerodynamic lens
metal nanoparticle
auxiliary sheath gas inclination angle
printing line morphology
分类号
TS851 [轻工技术与工程]
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职称材料
题名
MXene柔性压力传感器的制备与性能
3
作者
舒霞云
周智
张墙
机构
厦门理工学院机械与汽车工程学院
厦门理工学院
精密驱动与传动福建省高等学校重点实验室
厦门市智能制造高端装备研究
重点
实验室
出处
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2023年第7期1070-1076,共7页
基金
国家自然科学基金(51975501)。
文摘
柔性压力传感器作为一种新型的压力电子器件已经在医疗健康监测、智能可穿戴的电子设备、人机数据交互平台等领域广泛应用。采用磁控溅射法制备叉指电极,通过湿法腐蚀法获得MXene胶体溶液,利用压电式按需喷印技术将MXene胶体溶液覆盖在叉指电极的上方,从而完成压敏活性层的制备。利用扫描电子显微镜(SEM)对MXene压敏活性层的形貌进行表征,结果表明压敏活性层表面平滑整齐、成膜均匀、结构清晰。对制备的柔性压力传感器进行灵敏度检测。结果表明当压强在0~5 kPa的区间内时,传感器具有较高的灵敏度,为0.139 kPa^(-1)。最后对该传感器进行人体运动传感性能测试。结果表明该MXene柔性压力传感器有望在可穿戴电子以及医疗监测领域广泛应用。
关键词
柔性压力传感器
MXene胶体溶液
压电式按需喷印
压敏活性层
灵敏度
Keywords
flexible pressure sensor
MXene colloidal solution
piezoelectric on demand printing
pressure-sensitive active layer
sensitivity
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
双层鞘气聚焦对气溶胶喷印粉末汇聚特性的影响
被引量:
2
4
作者
刘波
舒霞云
常雪峰
王策
周智
机构
厦门理工学院机械与汽车工程学院
厦门理工学院
精密驱动与传动福建省高等学校重点实验室
厦门市智能制造高端装备研究
重点
实验室
集美大学海洋装备与机械工程学院
出处
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2022年第4期365-372,378,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(51975501)。
文摘
粉末气溶胶喷印(P-AJP)技术是通过载气携带金属纳米颗粒形成气溶胶,其依靠气体动能将金属纳米颗粒均匀、稳定地喷印沉积至基底上,形成导电线路。采用气固两相流理论,建立喷印头内外流场模型,并应用FLUENT软件中的离散相模型分析计算不同喷印头鞘气层锥角和鞘气体积流量对粉末流场汇聚特性的影响。仿真结果表明,在送粉量一定的情况下,第一层鞘气层倾角为70°,第二鞘气层倾角为40°时粉末汇聚特性较好,粉末利用率较高。并以此角度模型为基础,通过模拟仿真和实验验证得出了第一层鞘气体积流量和第二层鞘气体积流量对粉末聚焦特性的变化趋势基本一致,喷印导线线宽及气溶胶颗粒轨迹线线宽都随着鞘气体积流量的增加而减小,其证明了模型的合理性和可靠性,为后续粉末气溶胶喷印中喷印头的结构设计和优化提供了参考。
关键词
粉末气溶胶喷印(P-AJP)
汇聚特性
金属纳米颗粒
气固两相流
导线线宽
Keywords
powder aerosol jet printing(P-AJP)
convergence characteristic
metal nano-particle
gas-solid two-phase flow
wire line width
分类号
TS851 [轻工技术与工程]
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职称材料
题名
考虑空化效应的齿面沟槽织构润滑性能CFD分析
5
作者
仁青多吉
朱佩元
常雪峰
林秉敬
舒霞云
机构
精密驱动与传动福建省高等学校重点实验室
(厦门理工学院)
集美大学海洋装备与机械工程学院
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期91-99,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51875491)
福建省自然科学基金项目(2020J01274)。
文摘
为探究齿面沟槽织构参数对渐开线圆柱直齿轮润滑性能的影响,简化齿轮啮合模型选取并建立单元沟槽CFD仿真模型,通过分别求解未考虑和考虑空化效应的2种仿真模型,获得不同沟槽尺寸参数对模型润滑性能的影响规律。结果表明:沟槽织构的存在改变了流体域油膜压力分布状态,具有更高的油膜承载力和更好的动压性能;不考虑空化效应时,油膜承载力大小与沟槽宽度的变化密切相关,而受沟槽深度变化的影响较小,沟槽织构浅且宽时齿面具有更好的润滑性能;考虑空化效应后,表面润滑性能随沟槽宽度与深度的变化而动态变化,相较于不考虑空化效应,沟槽宽度更窄、深度更深时齿面具有更好的润滑性能;在沟槽深度与宽度均较小时,空化效应对动压性能的影响不是很大,在沟槽深度较小而沟槽宽度较大时,空化效应对动压性能的影响较大;而在沟槽深度较大时,空化效应对动压性能的影响始终较大,且不受沟槽宽度变化的影响。
关键词
齿轮
沟槽织构
空化效应
润滑性能
Keywords
gear
groove texture
cavitation effect
lubrication performance
分类号
TH117 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
鞘气辅助空气动力学透镜聚焦的干法气溶胶喷印实验研究
舒霞云
王策
常雪峰
钟智东
唐毅泉
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
鞘气辅助空气动力学透镜的干法气溶胶喷印装置设计
舒霞云
王策
常雪峰
周智
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
MXene柔性压力传感器的制备与性能
舒霞云
周智
张墙
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
4
双层鞘气聚焦对气溶胶喷印粉末汇聚特性的影响
刘波
舒霞云
常雪峰
王策
周智
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
5
考虑空化效应的齿面沟槽织构润滑性能CFD分析
仁青多吉
朱佩元
常雪峰
林秉敬
舒霞云
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
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