适用于高通量制备的喷墨打印单质墨水研究开题报告
2020-04-24 10:16:45
1. 研究目的与意义(文献综述)
传统的材料研发模式依赖于成分与工艺的不断“试错”实验优化,而新型关键材料具有成分多元化、复杂化、微结构多极化等特点,传统的“试错”模式在实际材料开发中不仅耗费巨大,而且几乎难以取得成功。
“材料高通量实验”是在短时间内完成大量样品的制备与表征。其核心思想是将传统材料研究中采用的顺序迭代方法改为并行处理,以量变引起材料研究效率的质变[1,2]。作为“材料基因组技术”三大要素之一,它需要与“材料计算模拟和“材料信息学/数据库”有机融合、协同发展、互相补充,方可更充分发挥其加速材料研发与应用的效能,最终使材料科学走向“按需设计”的终极目标。
高通量方法分为高通量计算、高通量实验、高通量表征[3],当前,即使在材料计算模拟技术领先的欧美国家,由于受到目前计算能力、理论模型和基础数据的限制,绝大多数材料计算结果的准确性还远不能达到实验结果水平,难以满足实用要求。因此,在由传统经验方法向新型预测方法的过渡中,高通量实验扮演着承上启下的关键角色[4,5]。首先,高通量实验可为材料模拟计算提供海量的基础数据,使材料数据库得到充实;同时,高通量实验可为材料模拟计算的结果提供实验验证,使计算模型得到优化、修正;更为重要的是,高通量实验可快速地提供有价值的研究成果,直接加速材料的筛选和优化。随着中国材料科技的快速发展和材料基因组方法在研发中不断被广泛采用,高通量实验的重要性将日益彰显[6,7]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料制备:采用球磨法制备或直接购买单质纳米粉体,用机械分散 超声分散和机械分散 湿磨法,将纳米单质制成以无水乙醇为分散介质,通过调整分散剂的种类和相对含量制备不同固浓度的墨水。
材料表征:采用激光粒度分析仪和紫外/可见/近红外分光光度计对其稳定性进行表征,确定不同固浓度墨水最佳的制备工艺;在喷墨打印机上进行试验,确定最佳固相浓度和喷墨打印工艺。
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4~5周 样品试制阶段,根据实验情况及时调整方案。
第6~8周 样品制备阶段,可在此期间利用空闲完成英文翻译。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 王海舟,汪洪,丁洪等. 材料的高通量制备与表征技术[j].科技导报,2015,33(10):31-49.
[2] 汪洪,向勇,项晓东等. 材料基因组——材料研发新模式[j].科技导报,2015,33(10):13-19.
[3] 项晓东,汪洪,向勇等. 组合材料芯片技术在新材料研发中的应用[j]. 科技导报,2015, 33(10): 64-78.