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内置伸缩针尖的喷头喷印规律实验研究

兵器材料科学与工程 doi:33-1331/TJ.20110914.2309.001

设计了一种新型的基于电液动力学的喷头,该喷头内含一个可伸缩的针尖.由这种喷头组成的喷印系统,在不同的条件下可以产生离散的点和珠状结构两种喷射模式.结果表明:溶液浓度是区分这两种喷射模式的关键因素.当喷射溶液的浓度比较低时,喷印系统喷射出离散的圆点;当较高时,喷射出珠状结构.其珠状结构中珠子的直径随着系统供液速率的增加而变大,随着PEO溶液浓度的提高和针尖频率的增加而减小.改变收集板的移动速度,可以改变喷射沉积物形态,且该系统的喷射频率与可伸缩针尖的运动频率之间有很好的线性相关性.

关键词: 喷印 , 可伸缩针尖 , 珠状结构

用于MEMS真空封装中的纳米吸气剂

陈松平 , 孙道恒

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.003

真空的获得和维持是目前MEMS真空封装技术中存在的主要难题之一.实验利用具有高比表面积和自身储气特性的碳纳米管(CNTs)作为骨架,制备一种能在高真空环境(<10-3 Torr,分子状态)和低温(<400℃)下吸收活性气体的新型吸气剂--纳米吸气剂.与传统吸气剂意大利SAES公司的St175相比,在5000C下激活10min后,室温下,单位质量的纳米吸气剂吸气速率约是St175的1000倍;而带温(320℃)下测试,约是St175(750℃下激活10min后冷却至400℃下测试)的20倍.

关键词: 碳纳米管 , 真空封装 , 纳米吸气剂

电纺不同直径纳米纤维薄膜的空气过滤性能

王晗 , 郑高峰 , 孙道恒

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.034

使用静电纺丝的方法,制造出不同直径的纳米纤维薄膜,在低风速下进行空气过滤实验,建立初步分析模型,分析了纤维直径和过滤性能间的关系.实验表明,纳米纤维的直径和过滤效率并不是正比关系,而是在某个纤径尺寸范围存在这一个最优值.对于PM10颗粒,纤维直径分布在400～600nm范围内的纳米纤维薄膜的过滤效果较好.分析模型的建立将促进纳米纤维薄膜空气过滤研究.

关键词: 电纺 , 纳米纤维 , 过滤 , 薄膜

纳米尺度液滴的静电喷射实验

戴银宏 , 王凌云 , 孙道恒

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.017

介绍了一种基于高压静电打印技术的工作原理.静电打印头结构是由喷孔结构和电极结构复合而成.施加2.5～3.5kV的脉冲电压驱动液滴产生,所得的液滴直径比传统静电喷射方法更小的液滴,直径为1991～201.6nm.同时,考察在2.8kV,3.0kV,3.2kV和3.4kV四种脉冲电压条件下幅值下幅值大小对液滴大小的影响情况,实验结果表明随着脉)中幅值的增大液滴逐渐减小结论.

关键词: 按需喷墨 , 静电打印

纳米纤维选择性沉积

吴德志 , 郑高峰 , 孙道恒

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.02.049

静电纺丝中的纳米纤维选择性沉积技术可提高材料的利用率,减少工序,降低成本.制作分别带圆、矩形和三角形孔三种不同形状的接地金属板作为收集板.实验结果表明:对于三种不同形状的孔,孔顶角(三角形和矩形)和孔周围的纳米纤维分布密度都比孔中间位置的大得多.这是由于喷射到收集板孔附近的带正电荷纳米纤维在孔周围不均匀电场作用下进行选择性沉积.在金属板上覆盖一层80微米厚塑料薄膜来沉积纳米纤维可得到同样的结果.该选择性沉积技术将为未来批量化纳米纤维喷射选择性沉积提供试验依据.

关键词: 纳米纤维 , 静电纺丝 , 选择性沉积

场发射真空传感器

文尉任 , 王凌云 , 孙道恒

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.054

场发射真空传感器是采用MEMS加工工艺研制一种新型的基于硅尖阵列场发射原理的微型真空传感器.通过理论分析,确立了该种传感器中硅尖场发射电流与真空度的关系.并利用干法刻蚀工艺,在硅片上制作了高3.2μm,曲率半径小于70nm的200 ×42硅尖阵列.保持阳极与硅尖距离为1μm的情况下,可以观察到阳极电压为10V左右时开始有明显的场发射电流.实验结果表明,在10V-15V的输入电压范围内,通过测试场发射电流所得到的真空度值,其最大误差不超过10%.该真空传感器具有制作简单、易于集成、信号测量容易、自身不带密封腔等优点,具有潜在的应用前景和市场潜力.

关键词: 硅尖阵列 , 场发射 , 真空传感器