双层鞘气聚焦对气溶胶喷印粉末汇聚特性的影响

作     者：刘波 舒霞云 常雪峰 王策 周智 Liu Bo;Shu Xiayun;Chang Xuefeng;Wang Ce;Zhou Zhi

作者机构：厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 厦门理工学院精密驱动与传动福建省高等学校重点实验室福建厦门361024 厦门市智能制造高端装备研究重点实验室福建厦门361024 集美大学海洋装备与机械工程学院福建厦门361021 

出 版 物：《微纳电子技术》 (Micronanoelectronic Technology)

年 卷 期：2022年第59卷第4期

页      面：365-372,378页

学科分类：08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51975501) 

主　　题：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 

摘      要：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。