1. 研究目的与意义（文献综述）

微波介电材料在现代移动通讯起到重要作用，推动了微波移动通讯的发展，而为了满足移动通讯的需要，通讯设备需做到小型化、微型化和器件高度集成化。ba(mg_1/3nb_2/3)o₃(bmn)作为一种优良的介质材料，其薄膜器件在无线卫星通讯、军事雷达等领域具有重要的作用。介质薄膜器件中的介电薄膜必须以特别的图案设计来实现设计性能，因此介质薄膜的图案化制备是薄膜器件应用的基础。而针对薄膜成型而言，采用液相选图法或者化学/物理沉积法制备薄膜，必须通过掩膜才能实现图案化，对精度和工艺性都有很高的要求，难度大。

直写打印属于打印技术的一种，其原理是通过电脑设计模型，通过喷嘴输送溶液，逐层成型。采用直写式打印技术制备薄膜，只需通过电脑端设计就可以得到任意想要的图案，适用于各种特定的功能需求。作为一种新型成型技术，直写打印技术有着如成型快、高度定制化等众多的优势，这些年得到了广泛的应用。目前市场上广泛应用的打印材料主要是高分子树脂和金属材料，相比之下，陶瓷材料打印技术的研究和应用较少。而研制出优良的打印用陶瓷材料，生产出形状复杂、结构精细、强度高的陶瓷器件，可以降低加工成本、大大缩短生产周期、节约原材料，具有强大的发展潜力和发展前景。

适用于打印需求的墨水是采用直写打印技术制备图案化介质薄膜的的关键。目前，出于有机溶液均匀稳定以及打印技术对流变性要求等因素，国内外对于直写打印膜器件的研究主要集中在有机聚合物体系，由于聚合物功能薄膜应用研究的限制，直写功能薄膜目前的研究多集中在光伏应用领域，如vak d, hwang k, faulks a实现了用3d打印太阳能薄膜。zhang f, tuck c, hague r等完成了3d打印聚酰亚胺的高分子绝缘膜。然而对于电子微型器件所使用的电学功能薄膜，其材料体系大多还是无机陶瓷为主，相对有机功能薄膜用墨水，目前可适用于陶瓷薄膜直写打印的墨水发展还有很大差距，包括两种主要类型：第一种方法是使用前驱体液。如giovanni pierin使用有机硅树脂预陶瓷聚合物获得sioc的前驱体液溶解在有机溶剂中来实现直写打印sioc膜，但普适性较差，有效组分浓度低。第二种方法是使用悬浮液。悬浮液的成分、微观组织结构和流变性能的设计与控制是直写成型的重点和难点，其中美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的lewis研究组在直写成型的悬浮液设计和制备等方面开展了许多原创性的工作，推动了直写成型的发展，但是悬浮液中的颗粒已堆积成膜，液相环境非同质组分，热处理成膜过程中难以致密化。因此，如何提高墨水的高固含量和成膜致密度是目前功能陶瓷直写打印墨水研究领域亟待解决的问题。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究内容

1. bmn直写打印墨水制备研究

以水溶液凝胶法制备长期稳定澄清的bmn溶液，加入bmn陶瓷粉体，研究添加剂含量、ph值对bmn墨水流变性的影响，优化墨水配方，制备用于直写成型的bmn墨水。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：按照设计方案，配置bmn前驱体溶液，添加分散剂、增稠剂并打印成膜。

第9－12周：采用xrd、ir、raman等测试技术分析溶液的组成以及分子结构并用xrd、sem来进行物相结构分析以及形貌表征，采用流变仪对对边性能进行表征。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]

[1] 1. w.j. costakis, l.m. rueschhoff, a.i. diaz-cano, et al. additive manufacturing of boron carbide via continuous filament direct ink writing of aqueous ceramic suspensions [j]. journal of the european ceramic society, 2016, 36(14): 3249-3256.

[2] 2. y. sun, c. peng, x. wang, et al. phase behavior of polyelectrolyte complexes and rheological behavior of alumina suspensions for direct ink writing [j]. journal of the american ceramic society, 2016, 99(6): 1902-1910.