[發(fā)明專利]一種導電微結構的制備方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110463926.4
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113173004B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設計）人: 張小栓;杜佳誠;汪學沛;王想;劉峰;劉鵬飛;徐進超;張文峰
• 申請（專利權）人: 中國農業(yè)大學
• 主分類號: B41J2/01
• 分類號: B41J2/01;B41J3/407;B41J11/00;B41M5/00;B41M7/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

1.一種導電微結構的制備方法，其特征在于，包括：

對油墨和基底進行預處理，并設定打印設備的噴墨打印參數(shù)；

對預處理后的所述油墨進行固化燒結預實驗，得到所述油墨的自組裝曲率半徑與溫度的關系函數(shù)，并將所述關系函數(shù)導入到所述打印設備中進行分析得到函數(shù)分析結果，并根據(jù)所述函數(shù)分析結果確定打印點間距；

根據(jù)所述打印點間距將所述油墨沉積到基底印層上進行單層打印，得到單層打印圖案；

對所述單層打印圖案進行恒溫燒結，根據(jù)所述單層打印圖案的燒結狀態(tài)，利用多重電流激勵裝置對所述單層打印圖案進行多重電流激勵；具體包括：

當恒溫燒結達到預設燒結時間后，通過具有光學顯微鏡的CCD相機觀察所述單層打印圖案的燒結狀態(tài)；

若所述單層打印圖案處于燒結初始階段，未到達頸生長階段，則利用多重電流激勵裝置對所述單層打印圖案進行六重電流激勵，對墨滴組成的所述單層打印圖案施加六重電流形成導電通路，所述六重電流的電流密度分別為J₀、2J₀、4J₀、8J₀、16J₀和32J₀，其中，J₀表示電流密度基數(shù)；

若所述單層打印圖案處于頸生長階段，則利用多重電流激勵裝置對所述單層打印圖案進行四重電流激勵，對墨滴組成的所述單層打印圖案施加四重電流形成導電通路，所述四重電流的電流密度分別為4J₀、8J₀、16J₀和32J₀；

若所述單層打印圖案處于球形孔的分離階段，則利用多重電流激勵裝置對所述單層打印圖案進行兩重電流激勵，對墨滴組成的所述單層打印圖案施加兩重電流形成導電通路，所述兩重電流的電流密度分別為16J₀和32J₀；

重復執(zhí)行“根據(jù)所述打印點間距將所述油墨沉積到基底印層上進行單層打印，得到單層打印圖案；對所述單層打印圖案進行恒溫燒結，根據(jù)所述單層打印圖案的燒結狀態(tài)，利用多重電流激勵裝置對所述單層打印圖案進行多重電流激勵”步驟進行多層打印，得到具有多層打印圖案的導電微結構。

2.根據(jù)權利要求1所述的導電微結構的制備方法，其特征在于，所述對油墨和基底進行預處理，具體包括：

在超聲波清洗機中對所述油墨進行超聲震蕩處理；

采用電暈法、等離子處理法或化學預涂法對所述基底進行浸潤處理。

3.根據(jù)權利要求1所述的導電微結構的制備方法，其特征在于，所述對預處理后的所述油墨進行固化燒結預實驗，得到所述油墨的自組裝曲率半徑與溫度的關系函數(shù)，并將所述關系函數(shù)導入到所述打印設備中進行分析得到函數(shù)分析結果，并根據(jù)所述函數(shù)分析結果確定打印點間距，具體包括：

以所述基底的最大耐受溫度為所述預實驗的最高溫度值，并設置所述預實驗的最低溫度值和間隔梯度值；

按照所述間隔梯度值從所述最低溫度值至最高溫度值中進行取值，得到多個預實驗溫度值；

在多個所述預實驗溫度值下分別對單個墨滴進行固化燒結，達到預設的固化燒結時間后，得到所述墨滴的自組裝曲率半徑與溫度的關系函數(shù)；

將所述關系函數(shù)存入至所述打印設備的分析單元中，分析處理得到所述函數(shù)分析結果；

根據(jù)所述函數(shù)分析結果中所述墨滴的固化燒結后的曲率半徑，確定打印點間距數(shù)值。

4.根據(jù)權利要求1所述的導電微結構的制備方法，其特征在于，所述根據(jù)所述打印點間距將所述油墨沉積到基底印層上進行單層打印，得到單層打印圖案，具體包括：

根據(jù)所述打印點間距數(shù)值，將墨滴沉積到所述基底印層上，使所述墨滴均勻覆蓋所述基底印層，完成單層打印后得到所述單層打印圖案。

5.根據(jù)權利要求1所述的導電微結構的制備方法，其特征在于，所述多重電流激勵裝置包括恒流電源、RLC整流穩(wěn)波模塊、保護電阻和兩塊電極板，兩塊所述電極板平行設于基底印層表面的兩側，并均與所述單層打印圖案接觸，且一塊所述電極板接地，另一塊所述電極板經與所述保護電阻、所述RLC整流穩(wěn)波模塊以及所述恒流電源依次串聯(lián)后接地。