【摘要】：柔性電子具有重量輕,可彎曲伸展等獨(dú)特性能,在近些年取得了廣泛的關(guān)注。而室溫液態(tài)金屬使用方便,導(dǎo)電性好,擁有很強(qiáng)的可變形能力,非常適合作為柔性電子的導(dǎo)電材料。使用液態(tài)金屬直寫(xiě)工藝進(jìn)行柔性電子的加工易于實(shí)現(xiàn)定制化,方便靈活,具有廣闊的應(yīng)用前景,但是加工精度受限于擠出裝置的尺寸,難以在快速加工的同時(shí)保證精度。在有限的面積上快速集成更多的復(fù)雜電路已成為柔性電子技術(shù)快速發(fā)展的一大趨勢(shì),因此在兼顧直寫(xiě)工藝靈活性的同時(shí)提高液態(tài)金屬打印精度具有重要意義。本文利用液態(tài)金屬直寫(xiě)工藝,提出了一種基于粘彈性流體擠壓效應(yīng)的新工藝。在這一工藝中,使用同軸針頭引入了粘彈性流體作為外通道流體,使得液態(tài)金屬?gòu)膬?nèi)針頭中擠出時(shí)受到粘彈性流體的包裹。通過(guò)流體聚焦以及擠出脹大效應(yīng)導(dǎo)致的在垂直于流動(dòng)方向上體積膨脹,粘彈性流體對(duì)液態(tài)金屬形成擠壓,進(jìn)而在打印過(guò)程中提高液態(tài)金屬的打印精度。在通過(guò)研究同軸流場(chǎng)中液態(tài)金屬的行為對(duì)液態(tài)金屬同軸打印的可行性進(jìn)行研究之后,本文探究了不同參數(shù)對(duì)液態(tài)金屬同軸打印的影響規(guī)律,并基于此對(duì)參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了對(duì)液態(tài)金屬打印精度的實(shí)時(shí)調(diào)控,液態(tài)金屬直徑在參數(shù)調(diào)整前后分別為81μm和45μm。通過(guò)拉伸性能測(cè)試顯示出利用本文工藝加工的柔性電子器件具有較好的可變形性,最后根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)了兩種可拉伸的選擇性加熱設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備不同區(qū)域的選擇性加熱。綜上所述,本文設(shè)計(jì)了新型的用于復(fù)雜液態(tài)金屬圖案化的加工工藝,可以快速精確加工出電路圖案,還可根據(jù)需要實(shí)時(shí)改變打印精度,這對(duì)于柔性電子的小型化、產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG376

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2768434