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基于纳米银导电墨水的无源电路喷印工艺研究

文献类型:学位论文

作者程晓鼎
答辩日期2018-11-29
授予单位中国科学院沈阳自动化研究所
授予地点沈阳
导师朱云龙
关键词喷墨打印 无源电路 多液滴融合 格子boltzmann方法
学位名称博士
学位专业机械制造及其自动化
其他题名Research on the inkjet printing technology of passive circuit based on nano-silver conductive ink
英文摘要

本文采用介观尺度的格子Boltzmann(LB)方法基于喷墨打印特征参数对多连续液滴撞击非理想壁面并融合的过程进行建模,详细研究了液滴物理特性、基材表面润湿性、液滴沉积方式等喷墨打印参数在多连续液滴融合过程中的作用,并基于理论分析结果进行多晶硅太阳能电池正面超细栅电极及导电线路的喷墨打印工艺优化研究。具体研究内容概括如下: (1) 创新性的将介观尺度的格子Boltzmann方法引入喷墨打印工艺的研究,解决了传统宏观计算流体力学方法对复杂界面融合过程难以准确捕获的难题。将基于几何描述的接触角表示方法融入伪势MRT-LB (Multiple Relaxation Time- Lattice Boltzmann)模型,实现高雷诺数、高密度比下液滴撞击非理想壁面过程的建模。对模型进行Laplace验证;接触角准确性验证;单液滴撞击非理想壁面扩展系数验证;以及双液滴在非理想壁面碰撞、融合验证,保证计算结果的准确性和可靠性。(2) 采用改进后的MRT-LB模型基于喷墨打印特征参数对多连续液滴融合成液线过程进行建模和分析。详细研究了相邻液滴间距、液滴撞击速度、前进接触角、后退接触角、液滴沉积频率等喷墨打印特征参数对多液滴融合过程的影响机理。提出获得平滑液线的最佳液滴间距公式,并首次定量研究液滴沉积频率对液线形貌的影响,提出基于液滴沉积频率的液线形貌划分方法。(3) 首次对阵列液滴在非理想壁面融合成液面过程进行建模和分析。研究了液滴间距、撞击速度、前进接触角、后退接触角等参数对液面形貌的影响机理。此外,研究了逐滴扫描沉积、逐行沉积、多级矩阵沉积、预印轮廓沉积等四种液滴沉积方法在两种纳米银墨滴喷印典型条件(0°及有限后退接触角)及不同沉积频率情况下形成液面的过程,分析了各种液面形貌的形成机理。(4) 采用自主研发的高精度喷墨打印平台对无源电路喷墨打印工艺展开实验研究。提出一种交错打印方法,实现具有一定高宽比要求的多晶硅太阳能电池超细栅电极喷墨打印。

语种中文
产权排序1
页码120页
源URL[http://ir.sia.cn/handle/173321/23638]  
专题沈阳自动化研究所_数字工厂研究室
推荐引用方式
GB/T 7714
程晓鼎. 基于纳米银导电墨水的无源电路喷印工艺研究[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2018.

入库方式: OAI收割

来源:沈阳自动化研究所

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