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扇形谐振腔亚波长声聚焦的声泳喷印装置设计
1
作者 唐毅泉 舒霞云 +2 位作者 常雪峰 钟智东 陈赛 《声学技术》 北大核心 2025年第1期74-80,共7页
针对亚波长声驻波的聚焦问题,提出一种改进的用于声泳喷印装置的多通道扇形谐振腔结构,该结构由三层扇形结构构成,扇形的半径为亚波长的整倍长度,所有扇形通道汇聚到一起产生法布里-玻罗共振,实现亚波长聚焦。文中采用Comsol软件,对凹... 针对亚波长声驻波的聚焦问题,提出一种改进的用于声泳喷印装置的多通道扇形谐振腔结构,该结构由三层扇形结构构成,扇形的半径为亚波长的整倍长度,所有扇形通道汇聚到一起产生法布里-玻罗共振,实现亚波长聚焦。文中采用Comsol软件,对凹槽尺寸、凹槽个数、通道宽度以及孔的大小进行仿真分析。研究结果表明,该结构能在20 kHz的频率下实现亚波长超声聚焦,聚焦的声压幅度能达到18000 Pa左右。在此声压幅度的基础上,有望能使声泳喷印装置喷射出黏度更大、直径更小的液滴。 展开更多
关键词 亚波长聚焦 扇形谐振腔 法布里-玻罗共振 声压幅度
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纳米颗粒气溶胶喷印参数的正交实验研究
2
作者 陈赛 舒霞云 +2 位作者 常雪峰 邱光富 赵飞龙 《微纳电子技术》 2025年第1期144-151,共8页
为解决以导电油墨为主的气溶胶喷印技术中存在的油墨存储条件苛刻、过喷及卫星滴液等问题,提出一种纳米颗粒气溶胶喷印技术。该技术以纳米银粉为喷印材料,借助气体动能将纳米颗粒均匀、精准地喷印沉积在基底上。通过物理模型分析载气流... 为解决以导电油墨为主的气溶胶喷印技术中存在的油墨存储条件苛刻、过喷及卫星滴液等问题,提出一种纳米颗粒气溶胶喷印技术。该技术以纳米银粉为喷印材料,借助气体动能将纳米颗粒均匀、精准地喷印沉积在基底上。通过物理模型分析载气流量、喷印速度、鞘气流量、喷印层数等实验因素对导电银线形貌的影响。设计正交实验探究不同实验因素对喷印过程的影响,验证不同实验因素对喷印导电银线形貌的影响规律,并对导电银线进行烧结处理,分析其烧结前后电阻值、电阻率的变化。实验结果表明:载气流量、喷印层数对导电银线形貌的影响程度较大,喷印速度、鞘气流量影响程度较小。烧结过后,导电银线的电阻值大幅减小,电阻率显著降低,喷印所得导电银线最小电阻率为10.47μΩ·cm,约为银电阻率的6.62倍。 展开更多
关键词 气溶胶喷印 纳米颗粒 正交实验 线条形貌 烧结处理
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基于3D打印的柔性三频微带天线的设计与加工 被引量：1
3
作者 钟智东 舒霞云 +2 位作者 常雪峰 唐毅泉 诸世敏 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第2期241-245,共5页
为解决可穿戴设备在复杂应用场景中无线信号响应范围较窄的问题,该文提出了一种柔性三频微带天线,在2.5 GHz、3.5 GHz、5.4 GHz微波频段采用双“T”型+双“L”型表面结构实现天线的谐振,采用聚酰亚胺为基底材料,纳米银为辐射贴片及接地... 为解决可穿戴设备在复杂应用场景中无线信号响应范围较窄的问题,该文提出了一种柔性三频微带天线,在2.5 GHz、3.5 GHz、5.4 GHz微波频段采用双“T”型+双“L”型表面结构实现天线的谐振,采用聚酰亚胺为基底材料,纳米银为辐射贴片及接地面的导电材料以实现柔性化。使用ANSYS HFSS对天线进行建模并进行仿真分析,使用微滴喷射3D打印工艺对其加工,有效地解决了传统微机电系统(MEMS)加工在柔性电子领域上成本高及步骤复杂等问题。最后使用场发射扫描电镜分析打印面形貌,并使用矢量网络分析仪分别测试天线成品的回波损耗、可弯折性及弯折抗疲劳性,测试结果与仿真结果基本一致,且天线具有较好的弯折性能。 展开更多
关键词 柔性微带天线 聚酰亚胺 微滴喷射 多频段 纳米银
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2519厚板搅拌摩擦焊接工艺及组织分析 被引量：15
4
作者 周鹏展 钟掘 +1 位作者 贺地求 舒霞云 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期114-118,共5页
采用搅拌摩擦焊接方法对厚度为12mm的2519铝合金板进行焊接试验。实验结果表明：在焊接速度为140mm／min，旋转速度为1800-2200r／min时，随着旋转速度的增加，焊缝强度先增加后减小；在旋转速度为2000r／min时，可以获得较好的焊接接... 采用搅拌摩擦焊接方法对厚度为12mm的2519铝合金板进行焊接试验。实验结果表明：在焊接速度为140mm／min，旋转速度为1800-2200r／min时，随着旋转速度的增加，焊缝强度先增加后减小；在旋转速度为2000r／min时，可以获得较好的焊接接头，抗拉强度达到最大值296MPa，断裂形式为韧性和脆性的混合型断裂。光学显微镜、扫描电子显微镜和电子能谱分析结果表明：焊缝中组织的差异及晶界上粗大的富铜析出相是导致焊缝强度低于基材强度的原因；焊缝中的组织差异及晶界富铜析出相的形成是焊缝区温度沿板厚的急剧变化和搅拌力综合作用的结果。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 2519铝合金 抗拉强度 显微组织
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MXene柔性压力传感器的制备与性能 被引量：1
5
作者 舒霞云 周智 张墙 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第7期1070-1076,共7页
柔性压力传感器作为一种新型的压力电子器件已经在医疗健康监测、智能可穿戴的电子设备、人机数据交互平台等领域广泛应用。采用磁控溅射法制备叉指电极,通过湿法腐蚀法获得MXene胶体溶液,利用压电式按需喷印技术将MXene胶体溶液覆盖在... 柔性压力传感器作为一种新型的压力电子器件已经在医疗健康监测、智能可穿戴的电子设备、人机数据交互平台等领域广泛应用。采用磁控溅射法制备叉指电极,通过湿法腐蚀法获得MXene胶体溶液,利用压电式按需喷印技术将MXene胶体溶液覆盖在叉指电极的上方,从而完成压敏活性层的制备。利用扫描电子显微镜(SEM)对MXene压敏活性层的形貌进行表征,结果表明压敏活性层表面平滑整齐、成膜均匀、结构清晰。对制备的柔性压力传感器进行灵敏度检测。结果表明当压强在0~5 kPa的区间内时,传感器具有较高的灵敏度,为0.139 kPa^(-1)。最后对该传感器进行人体运动传感性能测试。结果表明该MXene柔性压力传感器有望在可穿戴电子以及医疗监测领域广泛应用。 展开更多
关键词 柔性压力传感器 MXene胶体溶液 压电式按需喷印 压敏活性层 灵敏度
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菲涅尔透镜聚焦声泳打印装置设计及实验研究 被引量：1
6
作者 舒霞云 欧阳丽 +1 位作者 常雪峰 徐钢 《应用声学》 CSCD 北大核心 2023年第6期1244-1255,共12页
针对现有的喷墨打印技术需根据喷印材料的特性定制而较难直接用于不同材料打印的问题,设计了一种基于菲涅尔透镜聚焦的声泳打印装置。该装置由超声发生器、超声换能器、菲涅尔透镜以及供液系统组成。首先,利用多物理场耦合仿真软件模拟... 针对现有的喷墨打印技术需根据喷印材料的特性定制而较难直接用于不同材料打印的问题,设计了一种基于菲涅尔透镜聚焦的声泳打印装置。该装置由超声发生器、超声换能器、菲涅尔透镜以及供液系统组成。首先,利用多物理场耦合仿真软件模拟液滴在声辐射力作用下的滴落过程,并分析了喷嘴到基底距离、菲涅尔透镜厚度及基底不同边界等因素对声场压力分布的影响,以及声场压力、喷嘴直径及材料黏度对液滴喷射过程的影响。其次,采用构建的声泳打印装置进行喷射成滴实验,通过调整超声发生器输出功率实现了不同黏度的聚乙二醇溶液的喷射以及UV胶的喷射。实验结果表明:该微滴喷射系统能产生一致性较好的微滴,喷印出的微透镜尺寸波动范围在2%以内,证明了该装置的稳定性以及实现了不同材料微滴喷射的可行性。 展开更多
关键词 微滴喷射 声泳打印 菲涅尔透镜 超声聚焦
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鞘气辅助空气动力学透镜的干法气溶胶喷印装置设计
7
作者 舒霞云 王策 +1 位作者 常雪峰 周智 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第4期615-625,共11页
针对湿法气溶胶技术在喷印过程中由于需要提高喷印线条精度和使用有机溶剂而带来的诸多问题,设计了一种鞘气辅助空气动力学透镜的干法气溶胶喷印装置,实现金属纳米颗粒材料的聚焦和沉积。该装置以鞘气辅助空气动力学透镜作为聚焦模块、... 针对湿法气溶胶技术在喷印过程中由于需要提高喷印线条精度和使用有机溶剂而带来的诸多问题,设计了一种鞘气辅助空气动力学透镜的干法气溶胶喷印装置,实现金属纳米颗粒材料的聚焦和沉积。该装置以鞘气辅助空气动力学透镜作为聚焦模块、以纳米银粉作为材料,避免了因使用有机溶剂带来的问题。在使用透镜公式计算的基础上,通过透镜计算器综合得出透镜结构尺寸,选择合适方式引入鞘气辅助聚焦,通过SolidWorks建模软件对装置进行建模,并采用Ansys Fluent仿真软件对空气动力学透镜进行仿真分析。仿真结果表明:颗粒粒径对透镜聚焦效果有较大影响;辅助鞘气倾角为40°时装置有更好的聚焦效果。在已构建的气溶胶喷印平台上对所设计装置进行实验研究,探究喷印线条形貌变化。在实验研究中获得了最小线宽为86.09μm的喷印线条,相当于喷嘴直径的43%。同时实验结果表明载气体积流量、基底温度、鞘气体积流量对喷印线条宽度有较大影响,对线条高度影响较小,喷印层数对线条宽度、高度都有较大影响。 展开更多
关键词 气溶胶喷印技术 鞘气辅助空气动力学透镜 金属纳米颗粒 辅助鞘气倾角 喷印线条形貌
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高频声表面波液滴雾化器设计与实验研究
8
作者 舒霞云 陈赛 +1 位作者 常雪峰 欧阳丽 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第5期667-673,共7页
针对现有的雾化装置粒径分散较广及难以生成大量微米级与亚微米级液滴等问题,设计并加工了一种基于声表面波的液滴雾化装置。首先,利用COMSOL仿真软件对声表面波器件的结构建模并进行压电仿真分析,模拟声表面波的振动传播,得到其谐振频... 针对现有的雾化装置粒径分散较广及难以生成大量微米级与亚微米级液滴等问题,设计并加工了一种基于声表面波的液滴雾化装置。首先,利用COMSOL仿真软件对声表面波器件的结构建模并进行压电仿真分析,模拟声表面波的振动传播,得到其谐振频率为18.269 MHz。其次,基于声-压电耦合多物理场模拟声波在固-液界面的衍射,以及在液体中的传播过程。最后,加工声表面波雾化实验装置并进行液滴雾化实验,通过调整激励信号频率与输入功率实现了液滴的稳定雾化,对雾化后的液滴粒径分布进行测试。实验结果表明,当输入信号幅值为420 mV,谐振频率为19.259 MHz时,该装置生成大量微米级细小液滴,液滴粒径基本呈三峰分布,主要集中在3μm、30μm与500μm。 展开更多
关键词 声表面波 雾化 声流 有限元仿真 高频 微米级
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双层鞘气聚焦对气溶胶喷印粉末汇聚特性的影响 被引量：4
9
作者 刘波 舒霞云 +2 位作者 常雪峰 王策 周智 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第4期365-372,378,共9页
粉末气溶胶喷印(P-AJP)技术是通过载气携带金属纳米颗粒形成气溶胶,其依靠气体动能将金属纳米颗粒均匀、稳定地喷印沉积至基底上,形成导电线路。采用气固两相流理论,建立喷印头内外流场模型,并应用FLUENT软件中的离散相模型分析计算不... 粉末气溶胶喷印(P-AJP)技术是通过载气携带金属纳米颗粒形成气溶胶,其依靠气体动能将金属纳米颗粒均匀、稳定地喷印沉积至基底上,形成导电线路。采用气固两相流理论,建立喷印头内外流场模型,并应用FLUENT软件中的离散相模型分析计算不同喷印头鞘气层锥角和鞘气体积流量对粉末流场汇聚特性的影响。仿真结果表明,在送粉量一定的情况下,第一层鞘气层倾角为70°,第二鞘气层倾角为40°时粉末汇聚特性较好,粉末利用率较高。并以此角度模型为基础,通过模拟仿真和实验验证得出了第一层鞘气体积流量和第二层鞘气体积流量对粉末聚焦特性的变化趋势基本一致,喷印导线线宽及气溶胶颗粒轨迹线线宽都随着鞘气体积流量的增加而减小,其证明了模型的合理性和可靠性,为后续粉末气溶胶喷印中喷印头的结构设计和优化提供了参考。 展开更多
关键词 粉末气溶胶喷印(P-AJP) 汇聚特性 金属纳米颗粒 气固两相流 导线线宽
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