[发明专利]一种柔性微波屏蔽器的一体化打印装置及微波屏蔽器的线路设计方法

说明书

本发明属于银纳米线喷墨打印领域，提供了一种柔性微波屏蔽器的一体化打印装置及微波屏蔽器的线路设计方法。本发明通过错流过滤装置和紫外线装置，来提高银纳米线分散液的纯度和导电性；本发明通过压电喷头的压电驱动器控制压电陶瓷的形变大小控制喷出溶液滴的大小，保证打印的银纳米线分散液的均匀性；本发明通过直接将托板下沉至烘干箱，保证烧结出的银纳米线薄膜的平坦度。本发明可以应用在柔性透明微波屏蔽器领域，且制备工艺简单，成本低廉，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于银纳米线喷墨打印领域，特别涉及一种柔性微波屏蔽器一体化打印装置以及微波屏蔽器的线路设计方法。

背景技术

无线通信技术，尤其是使用IEEE 802.11a/b/g/n/ac和相关技术的WiFi技术协议带来了许多便利和好处我们的日常生活。但与此同时，伴随的电磁污染也越来越多严重。电磁污染不仅会干扰WiFi信号，减慢网络工作速度并导致网络拥塞，而且还会对人体健康产生负面影响。因此，有紧急情况需要WiFi波段微波吸收器。为了让解决这些局限性，研究人员探索了不同的策略，开发高效、高适应性的EMI(电磁干扰屏蔽)材料和简单易行的微波屏蔽器是其中主要的方法。

传统的EMI(电磁干扰屏蔽)材料主要选用ITO(氧化铟锡)材料作为电磁屏蔽干扰材料。但传统的ITO(氧化铟锡)薄膜的质地较脆、柔性差，限制了其在柔性电子上的使用，不利于携带，故选用最有可能替代传统ITO(氧化铟锡)透明电极的材料银纳米线。银纳米线除具有银优良的导电性之外，由于其纳米级别的尺寸效应，还具有优良的透光性和耐曲挠性。因此，银纳米线在柔性电子学等领域具有重要的应用前景。

在制备柔性微波屏蔽器的过程中，银纳米线薄膜电路的传统制备方法通常选用旋涂法作为主要的制备方法。这种制备方法的优点是简单高效、成膜均匀，但也存在着导电性能均一性、雾度较大、后处理工序复杂等方面的问题。

发明内容

本发明要解决的技术难题是针对传统的柔性微波屏蔽器的结构复杂、成本昂贵以及后处理工序复杂的缺点，提供一种通过喷墨打印的方式实现柔性微波屏蔽器的一体化打印制备，以及提供一种微波屏蔽器线路的设计方案。该方案可以在装置上实现对银纳米线分散液的纯化、焊接以及柔性微波屏蔽器的线路打印和对银纳米线分散液线路的快速烧结制备出致密导电的银纳米线薄膜电路。其中，柔性微波屏蔽器的线路设计方案选用裂环谐振器方案，并设计出了一种以银纳米线为导体的微波屏蔽器的线路，该方案的实现方式较为简单而且覆盖波段广泛。

本发明的技术方案是：

一种柔性微波屏蔽器的一体化打印装置，包括箱体1、X轴移动构件2、Y轴移动构件3、Z轴移动构件4、托板5、夹持机构6、烘干箱7、盖板8、微波屏蔽器9、压电喷头10、外接设备11、错流过滤装置12和紫外线装置13；

所述烘干箱7底部设有盖板8，托板5置于盖板8上，微波屏蔽器9两端通过夹持机构6固定在托板5上；

所述Y轴移动构件3安装在箱体1顶部的固定杆上，两Y轴移动构件3分别位于两个相对面；X轴移动构件2两端分别固定在Y轴移动构件3上，压电喷头10安装在X轴移动构件2上，错流过滤装置12安装在压电喷头10上；Z轴移动构件4安装在箱体1另一侧面的固定杆上，其固结在托板5上；

所述压电喷头10周围安装有紫外线装置13；

所述箱体1外安装有外接设备11。

所述的夹持机构6主要由夹持手、螺母、导轨以及托板内的步进电机组成；其中，夹持机构6由夹板两端的螺母控制夹紧程度，拉伸程度由步进电机及传动装置确定的夹板位置所决定。通过这种方式实现将基体拉伸，以达到双轴预拉伸的目的。夹持机构6的最长拉伸距离为350mm，夹持最宽距离为200mm。

所述的托板5、夹持机构6、烘干箱7及盖板8均采用高熔点及隔热性能优良的材料。