基于石墨烯层的微热压模具快速热循环技术研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yihai624
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,电子、光学、医疗、生物等领域对微制品和微零件的需求大幅增加,微结构加工技术得以快速发展,以满足产品微型化要求。微热压法在微结构加工领域得到了广泛应用。目前,微热压大规模生产的主要制约因素在于热压循环时间,通常为10分钟或者更长,因此迫切需要对模具变温技术深入研究,以实现模具快速加热冷却,进而有效缩短循环时间。在本研究中,利用新型材料石墨烯层极高的导热性和导电性及表面粗糙度低等特性,设计改进传统微热压方式,在含有微结构的模具表面镀石墨烯层,研究其温升效果,实现微热压快速加热和冷却。本研究针对微热压快速热循环的主要研究内容如下:1、选择硅材料作为模具基底,设计面密度大的密集型微流道结构。在硅模具上表面采用化学气相沉积(CVD)的方法镀石墨烯层。之后对加工成的石墨烯层做光镜测试、拉曼光谱测试,观察加工质量。对硅模具上石墨烯层温度特性分别进行模拟研究。模拟表明石墨烯层升降温速度与电压及镀层厚度有关,电压越高、镀层越厚,升温速率越快。2、搭建微热压模具热循环实验装置,包括大功率直流电源、温度采集装置、硅材料模具、热电偶,进行温度均匀性及升降温特性研究。使用便携式红外热像仪EA20IR测量硅模具表面温度分布均匀程度。之后分别对无石墨烯层及有石墨烯层的硅模具进行加热实验,对比石墨烯层对加热结果的影响。3、分析聚合物材料流变机理,材料性质与温度、时间的关系;选择合适的聚合物数值模拟模型,使用DEFORM 2D进行聚合物流动模拟,采用对称结构简化模拟计算,分析占空比、下压量、应力、应变、流动速度、聚合物片厚度等随微热压成型影响变化。4、搭建快速热循环微热压实验台,设计四因素三水平正交实验,热压温度设为110℃、120℃、130℃,电压水平设为40V、50V、60V,热压机电机输出设为5%、10%、15%,尺寸(间距/宽度)设为80μm、110μm、140μm。研究分析各影响因素对微热压成型效果的影响。本研究设计改进传统微热压方式,实现微热压快速加热和冷却。这种新型微结构加工方式的开发对后续缩短微热压循环时间的研究有重要意义。
其他文献
随着我国经济的发展和经济结构的调整,居民用电占全社会用电量的比重逐渐增大并有继续增加的趋势。为了定量分析我国城镇居民生活用电的未来发展,从统计数据出发,选择城镇居
作为以足球为特色的幼儿园把足球这个体育运动项目引入到教育教学当中,能让幼儿掌握踢球的简单技能和技巧,提高幼儿动作的协调性、灵活性;能培养幼儿勇敢顽强、不断进取、坚
企业进行风险评估有利于企业在面对风险时做出正确的决策。现阶段,企业所面临的环境非常复杂,不确定因素也逐渐增多,企业能否建立长久、有效的风险管理机制关系到企业能否在
跨界营销是当今最热门的营销策略之一,在不同的行业间实践,逐渐成为全球化时代的一种潮流。在酒类营销中实施的跨界营销应以消费者的体验为基础,通过酒类产品的品牌、渠道、
谨慎性原则是会计核算的基本原则之一,合理应用可起到有效维护企业投资者、债权人的权益,使企业管理者充分认识到潜在的经营风险,最终实现增强企业生存和竞争能力的目的。谨
近几年来,我国施工企业的应收账款比率呈现出快速增长的趋势,其主要原因是企业为了竞争,采取代垫工程款、延长收款期限;上下游关联产业经营上形成关联债务体系效应地方政府举
政府采购制度是市场经济发展的产物,是公共财政发展的要求。目前,我国政府集中采购方面存在着的突出问题是集中采购的法律地位不明确;集中采购机构概念不清;隶属关系及监管关
干涉测试技术以光波干涉原理为基础进行测试。与一般的光学测试技术相比,干涉测量技术具有更高的测试灵敏度和准确度,不会对被测件带来表面损伤和附加误差。剪切干涉是将待测
融资难是多年来一直困扰中小企业发展的突出问题。通过对国内外供应链金融的研究显示:供应链金融模式在改善中小企业融资渠道、营造中小企业融资环境方面发挥着积极作用;而应
课程设计能够把课程理论更好地转化成课程实践,其对于规范课程实践具有重要价值。本文就当前学前教育课程设计进行了简要的分析。