微納三維結(jié)構(gòu)電紡直寫電場(chǎng)聚焦控制技術(shù)研究.pdf

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)：加16倉(cāng)易

2、侈丑年5月Z胡摘要摘要作為一種新穎的微納制造技術(shù)，電紡直寫技術(shù)已在信息、生物醫(yī)療、航空等應(yīng)用領(lǐng)域顯現(xiàn)出強(qiáng)大的潛力。增強(qiáng)射流穩(wěn)定性、提高噴印沉積精度、誘導(dǎo)纖維疊加沉積，實(shí)現(xiàn)微納三維成型是促進(jìn)電紡直寫技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的關(guān)鍵。本文引入輔助針尖構(gòu)建聚焦電場(chǎng)增強(qiáng)對(duì)射流的引導(dǎo)與約束作用，以克服射流螺旋鞭動(dòng)、提高噴射穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了電紡直寫高精度圖案化噴印與微納三維結(jié)構(gòu)疊加沉積。仿真分析了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)對(duì)聚焦電場(chǎng)的作用機(jī)制，優(yōu)化電場(chǎng)聚焦電紡直寫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

3、，進(jìn)一步增強(qiáng)聚焦電場(chǎng)對(duì)射流的約束能力。實(shí)驗(yàn)研究了射流噴射沉積與流變行為的控制規(guī)律，研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)減小施加電壓、噴嘴至收集板距離、噴嘴內(nèi)徑有利于提高射流的穩(wěn)定性，為高精度電紡直寫提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。探索了電場(chǎng)聚焦電紡直寫的噴印沉積規(guī)律。收集板的運(yùn)動(dòng)將拉伸射流，增強(qiáng)射流穩(wěn)定性，減小鞭動(dòng)幅值和纖維沉積范圍。當(dāng)收集板運(yùn)動(dòng)速度與射流噴射速度相近時(shí)，有助于克服射流的螺旋鞭動(dòng)干擾，促進(jìn)纖維穩(wěn)定沉積，提高沉積精度，可實(shí)現(xiàn)納米纖維的電場(chǎng)聚焦精確沉積控制，完成網(wǎng)

4、格、五角星、徽章與鳳凰花等復(fù)雜圖案的噴印制造。聚焦電場(chǎng)加快了纖維中電荷的轉(zhuǎn)移，有利于促進(jìn)纖維的穩(wěn)定疊加沉積，誘導(dǎo)圖案化三維結(jié)構(gòu)的直接噴印制備?；陔妶?chǎng)聚焦控制技術(shù)，通過(guò)改變噴嘴高度可成功地實(shí)現(xiàn)圓柱狀、碗狀、圓錐狀、瓷瓶狀等多種外形可控自螺旋微納三維結(jié)構(gòu)的電紡直寫制造，螺旋結(jié)構(gòu)直徑209m～80Itm，高度109m～168mm。研究了工藝參數(shù)對(duì)三維結(jié)構(gòu)疊加沉積行為的作用規(guī)律，成功噴印了纖維墻、網(wǎng)格、五角星、橢圓柱、空心柱狀等多種圖案化三維