电纺直写运动平台开发及其图案化沉积研究

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1、厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为()课题(组)的研究成果，获得()课题(组)经费或实验室的资助，在()实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：磋力r吖年F月2二日厦门大学学位论文著作权使用声明一掣煳本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论

2、文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。()2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“√”或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填

3、写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人。㈣：谜2,otq-,年f月易日摘要静电纺丝制备聚合物微纳米纤维，在纳米管道与生物检测，微纳光纤与光波导，电子元器件与传感器等方面有越来越广泛的应用，而这些应用对电纺沉积结构也从相对有序逐渐向图案化、可控化结构方向发展。本文主要针对电纺直写运动平台的构建、微纳米结构电纺直写沉积规律和电纺直写图案化沉积及其误差分析等方面进行研究工作。面向电纺直写图案化沉积及其误差分析，构建运动平台并对其进行性能测试。整个运动平台驱动模块由直线电机(XY二维运动平面)与伺服电机(Z轴)组成，由工控计算机，控制卡、驱动器，构成控制模块

4、。另将接近开关接入控制电路，实现限位保护功能。通过上位工控计算机可以对平台电机参数进行设置。整个运动平台采用PIV&F控制算法，保证平台电机运动性能。平台在通电状态振动为1．7292gm，线型误差为23．331gm，面型误差为54．02岬，XY运动平面定位误差为15．0lam，重复定位误差为5．0gm。基于运动平台进行图案化沉积实验，对运动平台以及电纺直写各项参数对沉积形貌的影响进行分析。运动平台对射流的影响表现为PEO溶液低浓度(8wt％)下的“塑形”作用和高浓度(16wt％)下的“解旋”作用。平台运动过程中，如果涉及到运动方向发生突变的情况，可以在运动突变处

5、人为设置停顿，使电机运行稳定。停顿时间越长，过量沉积也就越多。而且过量沉积在PEO溶液低浓度(8叭％)下表现为液相汇聚，高浓度(16wt％)下表现为固相团聚。平台运动速度，由溶液浓度，极间距，线间距，停顿时间等条件作为耦合因素来综合考量。基于运动平台和沉积规律，可以直写出较为复杂的图形，并利用集成光栅传感器对平台电机运动轨迹进行追踪检测，并将其与实际沉积轨迹对比，分析出直写过程中的误差。实验表明，电纺直写运动平台为静电纺丝图案化沉积以及沉积结构形貌误差提供了一种有效的工艺分析方法。关键词：电纺直写：运动平台；微纳结构；图案化沉积AbstractElectrosp

6、unpolymernanofibersaremoreandmorewidelyappliedinmanyfields，suchasnanochannelinbiologicaldetection，micro—nanoopticalfiberandwaveguide，electroniccomponentsandsensors，etc．Therequirementofthementionedapplicationsguideselectrospundepositiontoorderlystructure，eventocontrollablepattern．This

7、thesismainlyfocusesontheconstructionofmotionplatformofElectrohydrodynamicDirect-writing(EDW)System，thedepositingregularityofmicro／nanostructure，andthepatterndepostionanditserroranalysisofdirectwrittenpatternstructure．Fordirect-writingpatternbasedonelectrospinning，itisnecessarytoconst

8、ructmotionpl