碳纳米管热喷印头的设计与实现

发布时间：2023-02-12 08:31

　　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)...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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



本文编号：3740749