基于微纳静电喷射的实验研究

发布时间：2023-04-18 20:00

　　静电喷射技术是微纳制造领域的重要技术,深入研究微纳尺度的静电喷射理论和工艺对流体流动、纳米颗粒的制备、金属材料防腐等领域有着重要的工程使用价值;然而,大孔径的静电喷射理论是否适用于微纳尺度的静电喷射,需要进行详细的实验研究。基于静电喷射的实验仪器,本文研究了微纳尺度下的静电喷射启动电压和喷射状态。本文从理论上分析了传统的静电喷射理论,得到了静电喷射的启动电压公式和瑞利极限公式。基于静电喷射实验装置,本文测量不同喷头的启动电压。分析不同喷头尺寸对静电喷射启动电压的影响。实验结果表明,当喷头孔径降低时,静电喷射的启动电压减小,符合静电喷射启动电压公式。基于静电喷射实验仪器,本文探究了喷头表面张力、喷头处压强、电源极性对静电喷射启动电压的影响,研究了喷头尺寸、喷头表面张力等因素对静电喷射启动电压的作用机理。基于静电喷射实验装置,本文探究了不同溶液浓度对静电喷射的影响。实验研究发现,溶液浓度对静电喷射启动电压没有影响,溶液浓度对离子曲线的数值和形状有影响,通过微纳静电喷射的摄像检测系统,发现溶液浓度影响静电喷射的喷射模式。实验发现,液体的带电量是静电喷射模式改变的主要原因,利用瑞利极限理论进行...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 静电喷射研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 静电喷射的发展历程
        1.2.2 静电喷射的理论研究
    1.3 静电喷射在微纳制造领域的应用
    1.4 存在问题及解决思路
    1.5 本论文的主要研究内容
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 组织结构
第二章 静电喷射实验平台的设计及初步原理性验证
    2.1 引言
    2.2 实验平台的总体设计
        2.2.1 实验平台设计方案一
        2.2.2 实验平台设计方案二
        2.2.3 静电喷射实验台的喷射系统
        2.2.4 静电喷射实验台的检测系统
    2.3 纳米喷头的制备
        2.3.1 玻璃喷头的烧制
        2.3.2 玻璃喷头的拉制
        2.3.3 拉制玻璃喷头的运动学描述
        2.3.4 玻璃喷头的表征
    2.4 静电喷射初步原理性验证
        2.4.1 基于四探针的静电喷射
        2.4.2 实验准备工作
        2.4.3 实验操作流程
        2.4.4 玻璃喷头的浸润问题
        2.4.5 实验数据统计与分析
    2.5 本章小节
第三章 各参数对静电喷射启动电压的影响
    3.1 引言
    3.2 喷头孔径对静电喷射启动电压的影响
    3.3 溶液黏度对静电喷射启动电压的影响
    3.4 负压对静电喷射启动电压的影响
        3.4.1 静电喷射的负压实验装置设计
        3.4.2 负压下静电喷射的实验结果与讨论
    3.5 玻璃喷头的亲疏水性能对静电喷射启动电压的影响
    3.6 不同电压极性对静电喷射启动电压的影响
    3.7 本章小节
第四章 溶液浓度对静电喷射模式的影响
    4.1 引言
    4.2 不同溶液浓度对静电喷射模式的影响
        4.2.1 2M的氯化钾溶液喷射结果
        4.2.2 0.1M的氯化钾溶液喷射结果
        4.2.3 浓度对喷射模式影响的结果讨论
    4.3 本章小节
第五章 静电喷射的COMSOL模拟
    5.1 引言
    5.2 静电喷射的建模
    5.3 模拟结果分析
    5.4 本章小节
第六章 总结及展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间的成果



本文编号：3792933