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【AMF论文引荐】青岛理工大学兰红波教授团队:大面积银铜核壳复合金属网栅电磁屏蔽玻璃增材制作

  跟着电磁污染的添加,电磁搅扰(EMI)屏蔽资料引起了广泛重视,在可视化窗口、航空航天设备和可穿戴设备范畴中大规模的使用。但在坚持超卓透光率的一起完成高功用 EMI 屏蔽仍然是一个应战。此外,在极冷环境下,杰出的电加热功用也成为了视窗器材正常作业的保证。所以,亟需开发兼具光电功用、电磁屏蔽以及电加热功用的新型资料。

  ①金属网栅结构的周期、线宽等参数可以相对独立调理,可更好地权衡器材透光率和导电性。

  ②电场驱动复合微纳3D打印工艺可完成高分辨率金属银网栅制作,防止了光刻、蚀刻以及压印技能工艺杂乱等问题。

  ③结合电镀工艺制备银铜复合网格,可在进步导电性、电加热功用和屏蔽效能的一起防止多层打印,进步了出产功率。

  论述了根据电场驱动喷发(EFD)微3D打印和电镀工艺的银铜复合金属网栅通明电磁屏蔽玻璃制作工艺流程以及原理,经过试验提醒了打印工艺参数(电压、气压,打印速度)对银网栅描摹与质量的影响规则,优化得到高分辨率银网栅制备工艺窗口;经过电镀试验提醒了电镀参数(电流密度、电镀时刻)对制备的银铜复合金属网栅描摹与质量的影响规则,优化出高光电功用银铜复合金属网栅制备工艺窗口。

  图2 EFD微纳3D打印工艺研讨:(a)打印原理图;(b)六层银网栅的扫描电子显微镜图画;(c)纳米涂层疏水作用和不同电压(200 V,1000 V,2000 V,4000 V)下相应的银线描摹;(d)打印气压对线宽的影响;(e)打印高度对线宽的影响;(f)打印速度对线宽的影响;(g)大标准无拼接金属网栅通明电磁屏蔽玻璃(40cm×40cm);(h-i)金属银网栅的扫描电子显微镜图画。

  根据电场驱动喷发微3D打印和电镀工艺的银铜复合金属网栅通明电磁屏蔽玻璃的新办法,完成了高透光、高屏蔽效能以及高电加热功用的复合金属网栅制作。制备了周期250μm、线%的典型样件。制作的银铜复合金属网栅通明电磁屏蔽玻璃具有杰出的机械功用和环境稳定性:150次附着力测验后电阻改变率小于3%、72小时酸(PH=2.6)碱(PH=12.86)性腐蚀性测验电阻改变率分别为6%和0.6%,验证了制作的通明电磁屏蔽玻璃的稳定性。一起,银铜复合金属网栅通明电磁屏蔽玻璃也具有高效的除冰除雾功用(3V直流电压可到达189 °C稳态温度)和高效的电磁屏蔽效能,其在X波段下(8-12GHz)的均匀屏蔽效能大于23dB,可以很好的满意大部分民用范畴的电磁屏蔽要求。

  图3 银铜复合金属的电加热功用:(a)不同电压(1 V、1.5 V、2 V、2.5 V、3V)下的热呼应曲线图;(b)金属银网栅和银铜复合金属网在相同线宽下的电加热作用图(电压3V);(c)不同环境和温度(5°C、20°C、40°C)下的电加热作用图;(d)50次热循环疲惫试验效果;(e)不同电压(1 V、1.5 V、2 V、2.5 V、3V)下的稳态温度散布图画;(f)不一起长的除冰作用图。

  图4 银铜复合金属网的电磁屏蔽作用:(a)银铜复合金属网的截面扫描电子显微图画;(b) 银元素散布图画;(c)铜元素散布图画;(d)X波段屏蔽作用;(e)周期性核壳结构示意图;(f)电磁屏蔽作用的模仿验证;(g) X射线

  提出一种电场驱动喷发微3D打印和电镀工艺结合制作通明电磁屏蔽玻璃的新办法,完成了比美大高宽比金属网格的优异光电功用、电磁屏蔽效能以及电加热功用。研讨高精度银网的打印规则(打印电压、气压、速度、高度)和高功用银铜复合金属网的成型规则(电流密度、电镀时刻),取得最优功用。本研讨提出的制作办法具有优异才能的本钱效益和功率优势,为低本钱、大规模出产电磁屏蔽通明电加热玻璃供给了一条可行的途径。

  银铜复合金属网栅通明电磁屏蔽具有超高的可见光透光性,一起也具有高效的电加热以及电磁屏蔽效能。该研讨效果可使用在航空航天、军事国防、医疗修建以及通讯范畴的屏蔽显现窗。

  ,二级教授,工学博士,博士生导师,山东省增材制作工程技能研讨中心主任,山东省高等学校增材制作(3D打印)技能与使用要点试验室主任。国家有突出贡献中青年专家,当选国家百千万人才工程,国务院政府特殊津贴专家,教育部新世纪优异人才,山东省泰山学者特聘专家。我国机械工程学会增材制作(3D打印)技能分会常务委员,世界标准化安排(ISO)增材制作(ISO/TC261)标委会委员,全国增材制作标委会(SAC/TC562)委员,我国机械工程学会极点制作分会委员,国家知识产权局我国专利审查技能专家。主要是做微纳3D打印、先进电路和电子增材制作、复合/功用梯度资料增材制作等方向的研制和其工业化使用。先后掌管国家自然科学基金纳米制作的基础研讨严重研讨方案项目、国家自然科学基金面上项目、山东省自然科学基金严重基础研讨项目、山东省要点研制方案等18项纵向课题。以榜首作者或通讯作者在Advanced Materials、Nano-Micro Letters、Advanced Science、Small、International Journal of Extreme Manufacturing、Additive Manufacturing、Composites Part B: Engineering、科学通报、我国科学、机械工程学报等国内外威望期刊宣布高水平学术论文62篇(Q1和T1),SCI/EI录入论文180余篇。以榜首作者出书英文学术专著1部,参编英文学术著作5部(Book Chapter)。以榜首创造人授权美国创造专利5项,德国创造专利1项,我国创造专利58项。以榜首完成人取得软件著作权6项。掌管和参加拟定国家标准11项。以榜首完成人获第48届日内瓦世界创造展金奖1项,山东省技能创造二等奖1项,山东省高等学校优异科研效果奖一等奖1项。作为研讨生导师辅导的3名研讨生取得山东省优异硕士学位论文,1人取得山东省研讨生立异效果一等奖。美国、日本、瑞典、墨西哥等重要世界学术会议约请陈述18次。标志性效果:兰红波教授带领团队提出并建立了一种原创性微纳3D打印新技能:电场驱动喷发堆积微纳3D打印,研制出国内首台具有彻底自主知识产权的电场驱动喷发堆积微纳3D打印机,五轴联动曲面共形电子3D打印机,并将该技能使用到先进电子电路增材制作、生物医疗、功用梯度资料和结构一体化制作等多个范畴和职业。

  ,副教授,工学博士,博士研讨生导师,山东省青创人才。山东省增材制作工程技能研讨中心副主任,山东省高等学校增材制作(3D打印)技能与使用要点试验室副主任。现在主要是做微纳标准3D打印、大面积通明电子、柔性混合电子以及可穿戴电子等先进电子与电路等方向的研讨作业。掌管国家自然科学基金面上及青年项目、山东省高等学校青创团队项目、山东省自然科学基金面上项目等项目7项。以榜首或通讯作者在《Advanced Materials》、《Advanced Science》、《Small》、《International Journal of Extreme Manufacturing》、《ACS Applied Materials & Interfaces》、《科学通报》、《机械工程学报》等国内外威望期刊揭露宣布SCI/EI论文50余篇,当选ESI 1%高被引/封面/亮点论文9篇/次。榜首创造人授权创造专利17项,在美国,新加坡等国内外重要世界会议作大会陈述1次,约请陈述10次。辅导研讨生取得山东省研讨生优异科研效果奖一等奖2项、山东省优异硕士学位论文4篇;辅导本科生取得国家级科创大赛一等奖及二等奖各1项。辅导研讨生及本科生取得省应战杯特等奖1项,互联网+银奖1项,省科创大赛一等奖4项,其他省级奖项10项。现在担任全国增材制作标准化技能委员会工艺分技能委员会委员,《International Journal of Extreme Manufacturing》等杂志青年编委,我国出产力促进中心协会增材制作委员会特聘专家,机械工程学会高档会员,国家自然科学基金通讯评定专家,《Advanced Materials》、《Nature Communications》、《Advanced Functional Materials》、《Small》、《ACS Applied Materials & Interfaces》等多个世界SCI期刊的审稿专家,曾获第48届日内瓦世界创造展金奖(排二)、山东省高等学校青创人才、世界先进资料协会青年科学奖(排一)、我国创造协会创造创业奖立异奖(排一)、山东省高等学校优异科研效果奖(排一)、青岛市西海岸高层次紧缺人才奖赏及荣誉。

  JME学院是由《机械工程学报》编辑部2018年创立,以重视、陪同青年学者生长为主旨,尽力探究学术传达服务新模式。首任院长是我国机械工程学会监事会监事长、《机械工程学报》中英文两刊主编宋天虎。

来源:乐鱼体育在线登录    发布时间:2024-03-09 15:43:39