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液态金属3D打印技术:原理及应用

刘静王磊 / 上海科学技术出版社 / 2018-11 / 精装

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图书 > 工程技术
液态金属3D打印技术:原理及应用
作者: 刘静王磊

出版社: 上海科学技术出版社

出版时间: 2018-11

版次: 1

ISBN: 9787547841518

定价: 128.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 铜版纸

页数: 215页

字数: 235千字
内容简介：

常规3D金属打印通常基于高熔点金属材料，耗时耗能，费用较高；而基于塑料或聚合物等的普通3D打印，不易实现功能器件。液态金属3D打印技术的出现，打破了上述两方面的技术瓶颈，为快速低成本制造个性化功能电子器件打开了全新视野。本书阐述液态金属3D打印技术的基本方法、原理及应用问题，涉及：液态金属墨水材料、液相3D打印、立体电路成型、金属/非金属混合打印、柔性电子悬浮打印以及植入电子在体打印及注射打印等方面，并指出若干可供探索的途径和新方向。

作者简介：

刘静：清华大学医学院生物医学工程系教授，中国科学院理化技术研究所兼职研究生导师。曾为美国普渡大学博士后、麻省理工学院高级访问学者，先后入选中国科学院及清华大学百人计划，2003年国家杰出青年科学基金获得者。长期从事液态金属、生物医学工程与工程热物理等领域交叉科学问题研究并做出系列开创性贡献。发现液态金属诸多全新科学现象、基础效应和变革性应用途径，开辟了液态金属在生物医疗、柔性机器人、印刷电子、3D打印、先进能源以及芯片冷却等领域突破性应用，成果在世界范围产生广泛影响。曾获国际传热界最高奖之一“The William Begell Medal”、全国首届创新争先奖、中国制冷学会技术发明一等奖、ASME会刊Journal of Electronic Packaging年度唯一最佳论文奖、入围及入选“两院院士评选中国十大科技进展新闻”各1次，入选CCTV 2015年度十大科技创新人物等。

目录：

丛书序

前言

第1章绪论1

1．1引言1

1．23D打印及其全球产业发展现状1

1．33D打印产业规模与发展趋势3

1．4液态金属与3D打印3

1．5液态金属3D打印研究态势5

1．6我国3D打印产业面临的机遇与挑战12

1．7未来展望14

参考文献14第2章液态金属3D打印墨水材料19

2．1引言19

2．2液态金属的材料特征21

2．3液态金属的基本性质22

2．4液态金属的氧化特性25

2．5液态金属的润湿性和电导率特性27

2．6高性能液态金属打印墨水29

2．7材料基因组计划32

2．8本章小结33

参考文献33第3章液态金属3D打印材料基因组39

3．1引言39

3．2液态金属材料基因组计划的提出40

3．3设计新型液态金属材料的基本途径41

3．4理论研究方法45

3．5实验研究方法51

3．6理论与计算挑战53

3．7本章小结54

参考文献54第4章液态金属的热学与流体驱动特性60

4．1引言60

4．2金属液滴升降温特性及过冷度研究61

4．3低熔点合金Bi35In48．6Sn16Zn0．4的特性66

4．4液态金属流体驱动特性72

4．5电磁场中电解液的运动特性74

4．6电磁场中液态金属的旋转特性76

4．7本章小结84

参考文献85第5章低熔点金属熔融沉积打印方法89

5．1引言89

5．2低熔点金属直接3D打印成型原理90

5．3低熔点金属直接3D打印成型方法91

5．4低熔点金属3D打印性能92

5．5打印参数对液态金属堆积过程的影响93

5．6打印件性能评估98

5．7本章小结100

参考文献100第6章低熔点金属液相3D打印技术102

6．1引言102

6．2低熔点金属的气压式3D打印103

6．3打印环境液相冷却技术108

6．4液相冷却与气相冷却方法的比较113

6．5未来的液相3D打印机架构115

6．6本章小结115

参考文献116第7章金属与非金属材料复合式3D打印技术118

7．1引言118

7．2复合3D打印现状118

7．3金属非金属复合式3D打印技术120

7．4立体电路的3D打印与封装122

7．5液态金属电池的复合式打印124

7．6本章小结131

参考文献132第8章液态金属悬浮3D打印技术134

8．1引言134

8．2悬浮打印成型原理134

8．3悬浮3D打印过程136

8．4悬浮3D打印成型件结构特征138

8．5液态金属悬浮打印成型应用141

8．6本章小结142

参考文献143第9章注射式液态金属3D打印技术145

9．1引言145

9．2电路设计与成型原理146

9．3注射式打印制备过程147

9．4柔性基体3D打印成型149

9．5柔性基体流道打印152

9．6液态金属灌注154

9．7三维柔性电路成型156

9．8本章小结157

参考文献157第10章液态金属腐蚀打印技术159

10．1引言159

10．2液态金属腐蚀实验160

10．3液态金属腐蚀特定基底情形162

10．4液态金属腐蚀问题讨论168

10．5液态金属腐蚀雕刻原理168

10．6液态金属腐蚀打印技术刻画169

10．7液态金属腐蚀机理分析172

10．8本章小结175

参考文献175第11章液态金属喷墨打印立体电路技术178

11．1引言178

11．2液态金属喷墨打印技术原理179

11．3液滴尺寸对金属墨水黏附性的影响182

11．4液态金属图案的增材制造183

11．5电子线路与器件的打印和测试189

11．6液态金属喷墨打印技术在智能家居中的应用193

11．7本章小结197

参考文献198第12章液态金属终端功能器件广义性3D打印技术202

12．1引言202

12．2用于广义性3D打印的墨水和墨水之间的打印兼容性203

12．3生物体中植入电子结构的在体3D打印206

12．4注射式3D打印金属骨水泥208

12．5本章小结与展望210

参考文献211索引214

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