[发明专利]喷笔、直写成型器、墨水及其制作方法、图形化结构成型方法

权利要求书

1.一种喷笔，应用于直写成型以制作图形化结构，其特征在于，所述喷笔包括：

料盒，所述料盒具有沿预设方向布置的流体通道，所述流体通道具有出料段，所述出料段沿所述预设方向逐渐收缩并且终止于出料口；

以可转动的形式被构造的转轴，所述转轴沿所述预设方向布置且部分或全部位于所述出料段。

2.根据权利要求1所述的喷笔，其特征在于，所述转轴被构造为具有多个可选的转速。

3.根据权利要求1所述的喷笔，其特征在于，所述喷笔包括连接件，所述转轴通过连接件与所述料盒配合连接；

可选地，所述流体通道具有进料口，所述连接件与所述进料口可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的喷笔，其特征在于，所述转轴包括位于所述出料段内的第一部分和位于出料段之外的第二部分；

在所述转轴的轴向，所述第一部分的周缘轮廓的投影位于所述第二部分的周缘轮廓内部；

可选地，所述出料段为柱形结构，且柱形结构的转轴的轴线共线于所述出料段的轴线；

可选地，所述流体通道的直径为8至15毫米，所述转轴的直径小于1毫米；

可选地，所述出料口的口径为30至300微米；

可选地，所述流体通道在所述预设方向的延伸长度为150至300毫米。

5.一种直写成型器，用于在衬底上制作图形化结构，其特征在于，所述直写成型器包括：支撑平台、运动机构以及如权利要求1至4中任意一项所述的喷笔；

其中所述支撑平台被构造来限定所述衬底，所述运动机构被构造来驱动所述支撑平台和所述喷笔以给定方式相对运动。

6.根据权利要求5所述的直写成型器，其特征在于，所述直写成型器包括调速器，所述调速器具有输出轴，所述输出轴与所述转轴连接；

可选地，所述运动机构结合于所述支撑平台。

7.一种墨水，其特征在于，包括按重量份数计的以下组分：导电材料150～170份、聚乙二醇1～1.2份、聚环氧乙烷1～1.5份、甲基纤维素1.5～2份、聚乙烯吡咯烷酮1～1.5份、无水乙醇100～110份、去离子水100～110份、硅烷偶联剂0.7～1份；

其中，所述导电材料包括石墨烯纳米片、多壁碳纳米管、金属粉末、导电聚合物中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的墨水，其特征在于，所述导电材料包括石墨烯纳米片和多壁碳纳米管，且石墨烯纳米片与多壁碳纳米管的质量比为5/3至11/5。

9.一种如权利要求7或8所述的墨水的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

将所述导电材料用部分量的水和部分量的无水乙醇混合为第一部分溶液；

将甲基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯吡络烷酮用剩余量的水和剩余量的无水乙醇混合为第二部分溶液；

将所述第一部分溶液、所述第二部分溶液以及聚环氧乙烷、硅烷偶联剂混合。

10.一种图形化结构的成型方法，应用根据权利要求7或8所述的墨水作为原料通过根据权利要求5或6所述的直写成型器实施，其特征在于，所述成型方法包括：

固定衬底于支撑平台；

将墨水注入到喷笔的流体通道；

通过运动机构使支撑平台和喷笔相对运动以使喷笔的轨迹与所述图形化结构对应；

对附着于衬底的图形化结构的墨水进行干燥；以及

可选地对干燥后的结构进行热处理。