学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

碳纳米管热喷印头的设计与实现

作 者: 孙伟钧
导 师: 周文利
学 校: 华中科技大学
专 业: 微电子学与固体电子学
关键词: 碳纳米管 热喷印头 Fluent MEMS 阳极键合 紫外固化键合
分类号: TB383.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 15次
引 用: 1次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


近年来,随着计算机应用技术和数字化的发展,对打印输出设备提出了越来越高的要求(譬如低功耗、高速度以及高的图形质量等等)。喷印技术由于其无版、无压和数字成像的特点,在今天数字化世界中呈现出极其强劲的发展势头。热气泡喷印技术是以气泡张力作为喷印动力的的一种喷印技术,其核心是喷印头,包括微气泡发生器和微流体结构。碳纳米管微气泡发生器利用碳纳米管能产生高密度焦耳热的特性,以碳纳米管(Carbon Nanotube)作为微气泡发生器的加热元件,其功耗比普通的金属加热器低1~2个数量级。微流体结构直接关系到喷印液体的流动、气泡的生长环境以及喷射液滴的运动,是决定喷印图形的质量、喷印速度以及喷印空间分辨率(dot per inch)的重要因素。本文根据碳纳米管微气泡发生器产生气泡的特性设计喷印头物理结构,其中,碳纳米管微气泡发生器制作在玻璃衬底上,微流体结构制作在硅衬底上。通过有限元分析软件Fluent对喷印头进行流体仿真,验证流体在喷印头内部的流动情况。设计了喷印头的制备工艺,并使用L-edit软件设计了光刻掩膜版。喷印头微流体结构采用(100)硅作为衬底材料,利用硅表面加工工艺(光刻、镀膜等)和体硅加工工艺(湿法腐蚀、干法刻蚀等),通过工艺优化,在硅片上实现了喷嘴、微腔室、流体通道等结构。研究了硅-玻璃的两种键合工艺:阳极键合和紫外固化键合,利用紫外固化键合技术成功地将分别制作好的微流体结构与微气泡发生器实现了键合,得到了完整的热喷印头结构,并对喷印头的功能进行了初步的实验研究。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 喷印技术的发展概况  8-9
  1.2 喷印技术的原理  9-11
  1.3 碳纳米管微气泡发生器热喷印系统  11-13
  1.4 本文的研究内容  13-15
2 热喷印头的结构  15-25
  2.1 热喷印头的基本结构与性能  15-17
  2.2 新型热喷印头结构  17-20
  2.3 基于碳纳米管微气泡发生器喷印头结构设计  20-24
  2.4 本章小结  24-25
3 微流体的有限元仿真  25-32
  3.1 流体仿真软件 Fluent 简介  25-27
  3.2 碳纳米管微气泡发生器喷印头模型  27-29
  3.3 喷印头的微流体仿真  29-31
  3.4 本章小结  31-32
4 微流体结构的制备工艺  32-58
  4.1 制备工艺设计  32-34
  4.2 微流体结构制备工艺研究  34-40
  4.3 微流体结构工艺实现步骤  40-47
  4.4 光刻掩膜版设计  47
  4.5 微流体结构实验分析  47-57
  4.6 本章小结  57-58
5 喷印头及其性能研究  58-67
  5.1 热喷印头的键合工艺  58-63
  5.2 喷印头性能研究  63-66
  5.3 本章小结  66-67
6 总结与展望  67-69
  6.1 总结  67-68
  6.2 有待深入研究的问题  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-73

相似论文

  1. 真空玻璃的阳极键合密封技术研究,TQ171.1
  2. PBO/SWNT复合纤维的制备及结构与性能研究,TQ340.64
  3. 多壁碳纳米管负载Au@Pt、Au@Pd核壳结构催化剂的制备及电化学性能研究,O643.36
  4. 表面修饰碳纳米管负载金属纳米催化剂的合成及性能研究,O643.36
  5. 碳纳米管复合修饰物电极及其在电分析化学中的应用,O657.1
  6. SnO2/CNTs复合体的可控制备及气敏性研究,TB383.1
  7. MWCNTs与ZnO/SnO2复合材料的制备及其NO气敏性研究,TB33
  8. 纤维过滤材料过滤过程的数值模拟,TB34
  9. 单壁碳纳米管阵列制备及其粘附力研究,TB383.1
  10. 纳米银修饰多壁碳纳米管复合材料的制备和杀菌性能研究,TB383.1
  11. 用于电化学电容器的功能化多壁碳纳米管的制备及其性能研究,TB383.1
  12. 侧孔风帽型流化床的实验研究与数值模拟,TQ051
  13. 静电纺丝射流纺程形态的数值模拟及实验拟合,TQ340.6
  14. PHBV/TPU基复合材料增韧改性研究,TB332
  15. EVOH/碳纳米管复合微/纳米纤维的制备与结构性能研究,TB383.1
  16. 激光冲击波致动微泵的设计建模与研制,TH38
  17. MEMS加速度计温度场及残余应力模型研究,TH824.4
  18. 变形减摇鳍及其在水下机器人中的应用研究,U664.72
  19. 基于FLUENT的土石坝逐渐溃坝水流模拟,TV122.4
  20. 复合土壤源热泵系统能耗比较研究,TU831
  21. 地源热泵冬季工况土壤温度变化特性研究,TU831

中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
© 2012 www.xueweilunwen.com