基于近场光学的振镜扫描激光焊接银纳米线网络工艺研究

来源 :温州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:diyapple
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
银纳米线是替代常用铟锡氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)制作透明导电电极的理想材料,但是,银纳米线之间的接触电阻降低了银纳米线网络的导电性,制约了银纳米线导电电极规模化应用。寻求有效降低接触电阻方法,提高银纳米线网络导电性成为当前的技术前沿和研究热点。本文针对提高银纳米线网络导电性的瓶颈问题,提出了一种基于近场光学的激光振镜扫描焊接方法,开展了银纳米线网络激光焊接实验和工艺参数优化研究。具体研究内容如下:(1)开展了银纳米线接触点激光焊接理论分析。基于激光与金属材料的相互作用,分析了激光与银纳米线在光学近场范围内的作用机理,探讨了银纳米线在激光作用下的近场增强效应原理及其产生条件,揭示了激光纳米焊接过程中近场光学增强效应的进程规律:第一阶段,具有一定功率的激光照射到银纳米线网络表面,在光学近场空间范围内,银纳米线接触点间隙产生局域场增强放大,产生热量;第二阶段,激光持续照射,局域场增强促使热量积累;第三阶段,局域热积累使纳米间隙温度升高,熔化,焊接。进一步分析了激光纳米焊接的技术原理,为数值模拟和实验研究奠定理论基础。(2)基于时域有限差分法对银纳米线焊接模型进行了高斯入射光波长仿真,为开展具体实验研究提供理论依据。建立了银纳米线焊接的仿真模型,采用时域有限差分法模拟了1064nm、532nm、355nm高斯入射光与银纳米线相互作用的电场分布,研究不同入射光波长对近场增强效应的影响规律,验证了纳米焊接过程中产生场增强放大、熔化和焊接的变化过程与作用机理。研究表明:近场增强效应都发生了,近场增强效应随波长缩短而越加显著。对于本文研究对象——直径100nm的银纳米线(熔点873K)而言,355nm光激发的增强效应过于剧烈,易造成银纳米线结构损伤;1064nm光照射产生较弱的增强效应则难以保证得到良好焊接,相较之下,532nm光所激发增强效应明显,焊接效果也可得到较好保证,综合分析,优选了532nm波长入射光为实验研究过程所用光源。(3)开展了激光振镜扫描银纳米线网络焊接实验研究及工艺参数优化。为降低银纳米线接触电阻,提高电极导电性,采用532nm的纳秒激光和飞秒激光,进行了振镜扫描焊接实验,研究了激光功率和光照时间对焊接质量的影响规律。在保证有效焊接的前提下,以提升焊接质量和效率为目标,进行银纳米线网络焊接工艺参数(激光功率、光照时间)优化,并对焊后性能进行表征。研究表明:激光焊接后银纳米线接触电阻降低了50%,导电性有了很大的提高。基于银纳米线单点焊接的基础上,改进了实验室激光纳米焊接工艺,利用振镜扫描进行银纳米线网络焊接,设计和优化了适用于工业化激光银纳米线焊接的简化工艺。
其他文献
<正>《物理教学》2008年第9期刊登了几篇文章,几位老师从不同的角度对《物理教学》2008年第4期陈龙老师提出的议题)"两种解法结果迥异"进行探讨,发表了不同的观点,得出结论也
采用三维有限元模拟低频交流电磁封流过程,得到了电磁封流参数对锌液所受电磁力的影响规律。结果表明,低频磁场下锌液内的漩涡状电流密度分布和三维磁场力使锌液悬浮;加载电
近年来,我国电网建设速度不断加快,电力工程项目逐渐增多,对于项目工程的造价控制依然成为电力工程造价管理的关键。文章针对垃圾发电站的工程造价管理和控制存在着的问题进
在数字图像处理领域中,图像修复技术是进入新世纪以来新兴的一项重要研究课题。经过近二十年的发展,已经成为当前计算机图形学和计算机视觉中的研究热点,渗透到现代人们日常生活的各个方面。基于样本块的图像修复算法在修复较大破损区域有着良好的效果,其根据修复方式的不同划分为基于匹配的方法和基于全局优化的方法。其中,基于全局优化的方法把图像修复问题看作优化问题,通过优化能量函数同时填充所有缺失像素,以将最佳候选
《中共中央关于加强党的政治建设的意见》的出台,是贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神的重大举措,是党中央深刻总结历史经验和新鲜经验对新时代加强党的
本实验研究和比较了高强度聚焦超声(HIFU)所致体内深部组织凝固性坏死灶的形状和大小.结果显示参照同样的治疗参数,HIFU所致凝固性坏死灶的大小和形状在体内和体外有较大的差
基因介导的酶前体药物疗法(gene directed enzyme prodrug therapy,GDEPT),是利用病毒载体或非病毒载体,携带前体药物的专一性活化酶,使前体药物可以区域特异性地在肿瘤组织
我国是一个农业大国,随着农产品近年来的良好发展趋势。在马铃薯主粮化背景下,马铃薯作为我国的主要粮食作物之一,全国马铃薯的发展趋势逐年上涨。内蒙古乌兰察布是马铃薯的主产区,察哈尔右翼后旗作为乌兰察布马铃薯示范基地,有一定的代表性,通过实地调查分析,该地区由于独特的地理位置和气候条件,非常适合马铃薯的种植,所生产的马铃薯营养价值丰富,以高产、优质出名,察哈尔右翼后旗农民一直以来以马铃薯种植为主要经济发
[目的]为了筛选具有高絮凝活性的产生菌。[方法]采用稀释涂布法、平板划线分离法筛选分离菌株,并且通过菌落形态观察、生理生化特性鉴定絮凝菌。[结果]从样品中初筛得到17株
以乙酸钠、乙醇、葡萄糖3种有机物作为外加碳源,以城市污水处理厂二沉池出水为原水,研究了反硝化生物滤池的反硝化效能,并分析了碳氮比和水力停留时间(HRT)对反硝化脱氮效果