電液動力噴印技術(shù)的實驗研究.pdf

1、在微電子、微機電系統(tǒng)(MEMS)的制作領(lǐng)域，微米結(jié)構(gòu)或圖案的產(chǎn)生是一項極為關(guān)鍵的技術(shù)。高精度微米結(jié)構(gòu)的噴印技術(shù)可實現(xiàn)功能材料、高分子、生物樣品等精細圖形噴印，具有廣闊的市場前景。雖然改裝市場主流的打印機在噴印功能陶瓷、電子元器件、生物組織工程等特殊領(lǐng)域的應(yīng)用取得了很好的結(jié)果，但是，傳統(tǒng)的噴墨打印機自身的缺陷和對墨水的嚴格要求限制了它們在特殊領(lǐng)域的發(fā)展空間。為克服現(xiàn)有打印方式存在的缺陷，本文研究并搭建了基于電液動力學(xué)原理的噴墨打印系統(tǒng)，考

2、察了噴印參數(shù)的變化對噴印液滴的影響，具體工作包括以下幾部分： (1)在查閱和分析大量相關(guān)文獻資料的基礎(chǔ)上，研究了一種基于電液動力學(xué)原理的按需噴墨打印技術(shù)，自主設(shè)計搭建了電液動力耦合噴印實驗系統(tǒng)。 (2)利用光學(xué)顯微裝置觀察電液動力耦合下噴嘴懸滴的狀態(tài)變化及在高壓電場作用下液滴噴印的過程。通過改變噴印距離時，觀察到兩種噴印模式，即滴落模式、錐-射流模式；同時，根據(jù)實驗過程及結(jié)果分析了兩種噴印方式產(chǎn)生的原因。 (3)

3、實驗考察了噴印參數(shù)的變化對噴印液滴的影響，結(jié)果表明滴落模式中噴印液滴的直徑隨著脈沖電壓幅值的增大而減小，同時，噴印液滴的直徑隨著脈沖頻率的增大而減小。液滴的均勻性隨著平均直徑的減小而變差。在相同的實驗條件下，硅、鋁、銅及紙四種材質(zhì)上的噴印效果不同，在硅片上液滴均勻但直徑較大，在紙張上液滴散亂。 (4)錐-射流模式中噴印液滴的直徑隨著脈沖電壓幅值、噴印溶液濃度及脈沖頻率占空比的增大而增大，液滴的直徑隨著脈沖頻率的增大而減小。同時，