電紡直寫運動平臺開發(fā)及其圖案化沉積研究.pdf

1、靜電紡絲制備聚合物微納米纖維，在納米管道與生物檢測，微納光纖與光波導，電子元器件與傳感器等方面有越來越廣泛的應用，而這些應用對電紡沉積結構也從相對有序逐漸向圖案化、可控化結構方向發(fā)展。本文主要針對電紡直寫運動平臺的構建、微納米結構電紡直寫沉積規(guī)律和電紡直寫圖案化沉積及其誤差分析等方面進行研究工作。
　　面向電紡直寫圖案化沉積及其誤差分析，構建運動平臺并對其進行性能測試。整個運動平臺驅動模塊由直線電機（XY二維運動平面）與伺服電機（

2、Z軸）組成，由工控計算機，控制卡、驅動器，構成控制模塊。另將接近開關接入控制電路，實現(xiàn)限位保護功能。通過上位工控計算機可以對平臺電機參數(shù)進行設置。整個運動平臺采用PIV&F控制算法，保證平臺電機運動性能。平臺在通電狀態(tài)振動為1.7292μm，線型誤差為23.331μm，面型誤差為54.02μm，XY運動平面定位誤差為15.0μm，重復定位誤差為5.0μm。
　　基于運動平臺進行圖案化沉積實驗，對運動平臺以及電紡直寫各項參數(shù)對沉積形

3、貌的影響進行分析。運動平臺對射流的影響表現(xiàn)為PEO溶液低濃度(8 wt％)下的“塑形”作用和高濃度(16 wt％)下的“解旋”作用。平臺運動過程中，如果涉及到運動方向發(fā)生突變的情況，可以在運動突變處人為設置停頓，使電機運行穩(wěn)定。停頓時間越長，過量沉積也就越多。而且過量沉積在PEO溶液低濃度(8wt％)下表現(xiàn)為液相匯聚，高濃度(16 wt％)下表現(xiàn)為固相團聚。平臺運動速度，由溶液濃度，極間距，線間距，停頓時間等條件作為耦合因素來綜合考量。