近日，大网投平台信誉排行榜王凌云教授团队在高温厚膜传感器共形制造领域取得新进展，相关工作以“Piezoelectric-pneumatic material jetting printing for non-contact conformal fabrication of high-temperature thick-film sensors”为题，发表于增材制造领域顶级期刊《Additive Manufacturing》（IF 11.6）。该研究获得国家重点研发计划资助（2022YFB3203900），王凌云教授与武超博士后为共同通讯作者，研究生周雄为第一作者。
在此项研究中，采用王凌云教授课题组研制的XMU-PJET5300R压电喷射打印系统，该压电喷射阀采用仿生一体化结构设计，具体13倍大位移放大比，在满足500Hz高频喷射频率下兼具超高粘度喷射性能，极大提高了现有非接触式喷射打印制造方法可打印浆料粘度及固含量上限，并首次将压电喷射阀应用于耐高温厚膜传感器的共形制造，实现双相非牛顿流体浆料喷墨打印，丰富了厚膜传感器的共形增材制造方法，成功解决接触式共形打印中如打印路径规划困难、打印速度慢，多材料污染及膜层干扰等一系列痛点问题。
压电-气动材料喷射共形打印高温薄膜传感器示意
共形厚膜传感器（TFS）可适应复杂的几何形状和表面，对于实现极端环境原位感知至关重要。然而，传统的接触式打印在3D表面的复杂运动控制方面面临挑战。本研究以非接触式共形打印为核心理念，采用压电-气动材料喷射（PPMJ）实现复杂和多材料共形TFS的快速均匀制造。 PPMJ具有宽幅的可打印粘度范围（50–100,000 mPa.s）和高固体含量（60 wt%）打印性能，适用于从绝缘材料到半导体材料再到高温合金浆料等各种类型的油墨，为非展开曲面共形传感器形状控制和性能调制提供了丰富的可操作窗口。采用PPMJ工艺原位打印的聚合物衍生陶瓷热流传感器具有可重复的高温响应能力，集成在涡轮叶片表面，可承受超800°C丁烷火焰的热冲击。 PPMJ打印技术为在复杂3D表面上制造各种共形传感器开辟了新的可能性。
共形打印前驱体陶瓷高温薄膜传感器应用展示
在此之前王凌云教授课题组已开展超十年的压电喷射阀设计研究，不断迭代高性能版本。该成果的刊发展示了我院自主研发设备的应用前景，表明十大网投官方入口功能器件原位共形增材制造领域的研究得到国际同行的认可。
课题组自主研制的压电喷射阀
附件： 应用展示视频
发布：2024年03月12日 17:01
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