压电喷墨打印头

颗粒墨水稳定喷射

一种用于太阳能电池和功能电子器件制造的压电喷墨打印头，通过优化喷嘴几何结构改善颗粒-液体耦合，实现稳定喷射。

Yankang, Zhang · 占红武 · 吴嘉峰 · Yinwei, Zhang · Shaojie, Tang · Yunyun, Shen · Yin, Zichao · 谭大鹏

Powder Technology 2026

参数信息

出口峰值速度降低率

34 %

出口峰值速度降低率

20 %

出口区域颗粒分数增加

70–80 %

近端核心颗粒滞留减少

30–35 %

峰值平均颗粒速度变化率

5 %

主加速持续时间

3–9 μs

技术优势

预测瞬态内部流动

双向耦合模型解决了波形驱动的内部流动演变和颗粒迁移，为优化喷射稳定性提供机制理解。

确定稳定驱动窗口

颗粒速度在三个连续循环内保持5%以内的变化，表明该驱动条件下具有短期准周期运输响应。

量化喷嘴角度影响

与90°喷嘴相比，75°和60°喷嘴的出口峰值速度分别降低约20%和34%，而60°喷嘴使出口区域颗粒分数增加约70%–80%。

应用场景

• 太阳能电池制造：用于沉积钙钛矿或有机太阳能电池的功能层，减少颗粒墨水堵塞。
• 印刷电子：实现高精度导电图案和器件的稳定喷射打印。
• 喷墨沉积设备：作为核心组件集成到喷墨沉积系统中，提升含颗粒墨水喷射可靠性。
• 微尺度流体器件：研究微尺度喷嘴内颗粒-液体瞬态耦合机制，指导微流体器件设计。