1.本发明属于喷墨打印相关技术领域，更具体地，涉及一种高黏度溶液电喷雾喷头装置。
背景技术：2.电流体喷印作为一种新的喷印技术，利用喷嘴与基板间的电场将功能溶液从喷嘴内“拉出”以实现打印功能，通过喷嘴形成溶液的泰勒锥尖端，喷嘴发射极和接地极之间的高电动势会影响喷嘴出口气流的流动，同时带电溶液尖端表面的自由电荷产生的库仑力会与溶液的内聚力(主要是表面张力和粘性力)进行竞争，当库仑力克服溶液的内聚力就会产生液滴，如果溶液流速非常小，就会产生微小的纳米级粒子，形成电喷雾。由于电喷雾可打印的材料种类多、可实现的分辨率高、具有良好的油墨兼容性且加工效率高等优点，被广泛应用于微机电、生物医疗、柔性电子和飞行器智能蒙皮等领域。
3.目前已有的电喷雾喷头在针对黏度为1-50cps的低黏度溶液进行雾化打印时，具有不错的雾化效果且打印技术已逐步发展成熟，但是针对黏度为1-10000cps的高黏度溶液进行雾化打印时，还存在着许多的问题。一方面，传统的电喷雾喷头装置产生的液滴尺寸受限于喷嘴的直径，想要得到直径达到纳米级别、尺寸分布更均匀的液滴需要直径更小、精度更高的喷嘴，但是喷嘴的制造工艺复杂且容易损坏，同时由于高黏度溶液的粘性力大且含固量高而极易造成喷嘴的堵塞进而导致电喷雾失败；另一方面，较低的激发电压无法突破高黏度溶液表面张力的限制，导致高黏度溶液以射流的形式喷出，无法完成工艺要求，即便采用提高电压等方法来增强电场力，使库仑力与高黏度溶液的表面张力和粘性力进行竞争，从而突破瑞利极限产生稳定的泰勒锥进行雾化，但是雾化产生的液滴直径尺寸差别很大、单个液滴尺度无法达到纳米级别且参数难以调控而导致喷雾范围难以控制，大大降低了高黏度溶液电喷雾的工艺性能。
4.鉴于上述电喷雾工艺中存在的问题，一些新型的喷头装置被提出。如专利cn201910248403.0提出使用超声进行辅助，将喷嘴与压电元件相连接，当喷嘴产生堵塞时，压电元件振动在溶液中产生超声波，对喷嘴进行疏通；又如专利cn201611126421.4和cn202110769991.x都提出利用气流辅助进行电喷印，也可有效的解决了低黏度溶液堵塞喷头的问题，但是针对高黏度溶液仍然无法保证能够成功打印。
5.综上所述，目前存在的电喷雾喷头装置无法满足针对高黏度溶液成功喷雾出液滴直径达到纳米级别、尺寸分布均匀的工艺需求，因此本领域亟需提出一种兼具能够雾化高黏度溶液、产生的液滴直径达到纳米级别、尺寸分布均匀、操作要求低、制作工艺简单等需求的电喷雾喷头装置。
技术实现要素：6.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高黏度电喷雾喷头装置，所述喷头装置基于电流体喷印喷嘴的工作特性并结合超临界二氧化碳的性质，实现了
电流体喷印技术和超临界流体技术的联合应用，解决了现有的喷头装置存在针对高黏度溶液电喷雾条件苛刻、液滴尺寸较大且不均匀以及溶液堵塞喷头等技术问题。
7.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种高黏度电喷雾喷头装置，所述喷头装置包括加热组件、壳体、进气塞、活塞、针头塞及针头，所述壳体设置在所述加热组件内，其相背的两端分别连接于所述进气塞及所述针头塞，所述针头的一端设置在所述针头塞内，另一端凸出于所述针头塞；所述活塞活动地设置在所述壳体内；
8.所述壳体包括圆筒状的基体及对称连接于所述基体的进气接头及进液接头，所述基体形成有第二收容腔，所述活塞活动地设置在所述第二收容腔内；所述进气接头、所述进液接头、所述进气塞、所述针头塞均与所述第二收容腔相连通，所述针头通过所述针头塞与所述第二收容腔相连通；
9.分别通过所述进气接头及所述进液接头向所述第二收容腔内通入二氧化碳及溶液，通过所述进气塞向所述第二收容腔内通入稳压气体，稳压气体给所述活塞施加压力，所述活塞沿着所述第二收容腔移动以施压给所述二氧化碳，使得所述第二收容腔邻近所述针头塞的一端的压力达到二氧化碳的临界压力；通过所述加热组件给所述壳体加热，使得所述壳体内的温度达到二氧化碳的临界温度，进而使得二氧化碳达到超临界状态，处于超临界状态的二氧化碳与溶液混合形成膨胀溶液；所述针头凸出于所述针头塞的一端连接高压电源的正极，高压电源的负极连接于基板，以形成电场，进而对所述膨胀溶液进行电喷雾。
10.进一步地，所述活塞的一端开设有第三螺纹孔及两个第一盲孔，所述活塞选择性地通过所述第三螺纹孔与螺柱形成螺纹连接；所述第一盲孔内设置有压力传感器，所述压力传感器用于对所述第二收容腔内的压力进行监测。
11.进一步地，所述活塞的外周中部开设有环形气槽，且所述活塞的内部开设有气道，所述气道与所述环形气槽相连通，且其贯穿所述活塞与所述第三螺纹孔所在端相背的一端；通过将所述活塞沿所述第二收容腔的内壁移动来使得所述环形气槽与所述进气接头相连通或者相隔断；通过将所述环形气槽与所述进气接头相连通来使得所述活塞复位。
12.进一步地，所述加热组件包括左传热块、右传热块及加热棒；所述左传热块与所述右传热快相互对称；多个所述加热棒分别设置在所述左传热块及所述右传热块内；所述左传热块基本呈矩型，其一侧面开设有第一弧形槽；所述第一弧形槽的底面分别开设有两个第二弧形槽，两个所述第二弧形槽分别位于所述第一弧形槽相背的两端；所述第一弧形槽垂直于自身长度方向的横截面呈半圆形，所述第二弧形槽垂直于自身长度方向的横截面也呈半圆形；所述左传热块的第一弧形槽与所述右传热块的第一弧形槽组成第一圆形收容孔；所述左传热块的第二弧形槽与所述右传热块的第二弧形槽组成第二圆形收容孔；所述壳体收容在所述第一圆形收容孔及所述第二圆形收容孔内。
13.进一步地，所述左传热块还开设有两个第二盲孔及一个第三盲孔，所述第二盲孔及所述第三盲孔均沿所述传热块的长度方向设置；每个所述第二盲孔内设置有所述加热棒，每个所述第三盲孔内设置有左温度传感器；对应的所述右传热块的第三盲孔内设置有右温度传感器。
14.进一步地，所述喷头装置包括保温组件，所述加热组件设置在所述保温组件内；所述保温组件包括下保温板、左保温板、上保温板、右保温板、后保温板及前保温板；所述左保温板与所述右保温板相对设置，所述前保温板与所述后保温板相对设置，所述上保温板与
所述下保温板相对设置；所述左保温板、所述前保温板、所述右保温板及所述后保温板依次相连接而形成一个筒体，所述上保温板与所述下保温板分别设置在所述筒体相背的两端，以形成一个矩形筒，该矩形筒形成有第一收容腔。
15.进一步地，所述左保温板与所述右保温板的结构及尺寸分别相同；所述左保温板基本呈凹字形，其形成有第一开口；所述第一开口的底面开设有第二通孔，所述第二通孔用于供进气接头或者进液接头通过；所述前保温板与所述后保温板的结构及尺寸分别相同，所述前保温板基本呈矩型，其一侧面开设有第一凹槽；所述加热组件设置在所述第一收容腔内，且所述左传热块及所述右传热块的外周与所述第一凹槽的底面及所述第一开口的底面均间隔设置，以形成空气层。
16.进一步地，所述第一弧形槽的底面开设有第三通孔，所述第三通孔的中心轴与对应的所述第二通孔的中心轴重合，且所述进气接头及所述进液接头分别依次穿过两个所述第三通孔及所述空气层后伸入所述第二通孔。
17.进一步地，两个所述第二弧形槽内分别设置有上压帽及下压帽，所述上压帽及所述下压帽分别与所述壳体相背的两端的外部形成螺纹连接；所述进气塞及所述针头塞分别部分地穿过所述上压帽及所述下压帽。
18.进一步地，所述壳体与所述进气塞之间设置有密封圈；所述针头塞与所述壳体之间也设置有密封圈；所述壳体是采用金属材料一体化铸造而成，其为一体化结构。
19.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的高黏度电喷雾喷头装置主要具有以下有益效果：
20.1.本发明将超临界二氧化碳与高黏度溶液进行混合，并对混合溶液进行加热加压，降低了溶液黏度并改善了喷印性能，不仅能够克服电流体喷印雾化技术针对高黏度溶液堵塞喷头的问题，并成功进行了雾化，而且雾化产生的液滴直径可以达到纳米级别，液滴尺寸分布更加集中使得雾化更加均匀，有效的提高了电流体喷印雾化技术的精度、分辨率，将电喷雾的工艺窗口扩宽至高黏度溶液区域。
21.2.本发明相较传统的电喷雾喷头装置产生同样尺寸的液滴所需的电压更小，且液滴尺寸分布更加集中，工艺性能更加优异，在微纳制造、材料及mems加工制造等领域具有巨大的应用前景。
22.3.本发明的制作工艺简单，成本低且耐受高温高压，集成温度、压力的闭环控制，操作简单便捷，同时设置了绝缘保护，保证了操作安全。
23.4.所述第一开口的底面与所述第一凹槽的底面与所述加热组件之间形成空气层，以增加保温效果。
24.5.所述活塞可以通过所述第三螺纹孔与螺柱形成螺纹连接，方便在维修或者清洗时对所述活塞进行拉拔及拆卸；所述第一盲孔内设置有压力传感器，所述压力传感器用于对所述第二收容腔内的压力进行监测，以形成闭环控制。
附图说明
25.图1是本发明提供的高黏度溶液电喷雾喷头装置的剖视图；
26.图2是图1中的高黏度溶液电喷雾喷头装置沿一个角度的示意图；
27.图3是图1中的高黏度溶液电喷雾喷头装置的壳体的剖视图；
28.图4是图1中的高黏度溶液电喷雾喷头装置的活塞的剖视图；
29.图5是图1中的高粘度溶液电喷雾喷头装置的左传热块的结构示意图；
30.图6是图1中的高黏度溶液电喷雾喷头装置的左保温板的示意图；
31.图7是图1中的高黏度溶液电喷雾喷头装置的前保温板的示意图。
32.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-针头塞，2-下螺母，3-下保温板，4-下压帽，5-左传热块，6-左保温板，7-活塞，8-左温度传感器，9-上保温板，10-上螺母，11-上压帽，12-进气塞，13-右温度传感器，14-右保温板，15-压力传感器，16-壳体，17-右传热块，18-密封圈，19-针头，20-后保温板，21-前保温板，22-加热棒，23-进气接头，24-进液接头，25-环形气槽，26-气道。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
34.请参阅图1，本发明提供了一种高黏度电喷雾喷头装置，所述喷头装置包括稳压组件、针头组件、壳体组件、加热组件及保温组件，所述稳压组件连接于所述壳体组件。所述壳体组件的一端连接于所述针头组件。所述保温组件设置在所述壳体组件的外部，所述加热组件设置在所述壳体组件与所述保温组件之间。
35.其中，所述壳体组件用于安装及固定所述稳压组件及所述针头组件，并形成内部腔体。所述稳压组件用于通入外部气体(氮气)以保证腔体内部的气压达到二氧化碳的临界气压(73bar)。所述针头组件用于连接高压电源以将腔体内部的膨胀溶液喷出以形成喷雾。所述加热组件用于加热腔体内部的溶液到达二氧化碳的临界温度(31℃)。所述保温组件用于对喷头装置进行保温，以减少热量损失。通过上述各个组件的相互配合，可以实现高黏度溶液的电流体喷印雾化，产生尺寸均匀的雾化液滴，生成厚度更加均匀的沉积薄膜，大大地提高了喷头装置的适应能力和加工效率。
36.请参阅图2、图6及图7，所述保温组件包括下保温板3、左保温板6、上保温板9、右保温板14、后保温板20及前保温板21。所述左保温板6与所述右保温板14相对设置，所述前保温板21与所述后保温板20相对设置，所述上保温板9与所述下保温板3相对设置。所述左保温板6、所述前保温板21、所述右保温板14及所述后保温板20依次相连接而形成一个筒体，所述上保温板9与所述下保温板3分别设置在所述筒体相背的两端，以形成一个矩形筒。
37.所述下保温板3、所述左保温板6、所述上保温板9、所述右保温板14、所述后保温板20及所述前保温板21组成的保温组件形成有第一收容腔。
38.所述上保温板9与所述下保温板3的结构及尺寸分别相同，所述上保温板9开设有第一通孔，所述第一通孔的中心轴与所述上保温板9的中心轴重合。
39.所述上保温板9还开设有四个第一阶梯孔，所述上保温板9通过四个所述第一阶梯孔及螺钉与所述左保温板6、所述右保温板14、所述前保温板21及所述后保温板20相连接。
40.所述左保温板6与所述右保温板14的结构及尺寸分别相同。所述左保温板6基本呈凹字形，其形成有第一开口。所述第一开口的底面开设有第二通孔。所述左保温板6的两侧
开设有第一螺纹孔。所述前保温板21与所述后保温板20的结构及尺寸分别相同，所述前保温板21基本呈矩型，其一侧面开设有第一凹槽及四个第二阶梯孔，四个所述第二阶梯孔分布于所述前保温板21的角部，所述第一凹槽位于四个所述第二阶梯孔之间。四个所述第二阶梯孔与所述左保温板6的两个第一螺纹孔及所述右保温板14的两个第一螺纹孔配合，通过螺钉连接在一起，使得所述前保温板21与所述左保温板6及所述右保温板14连接在一起。
41.所述前保温板21的上下两侧还分别开设有两个第二螺纹孔，四个所述第二螺纹孔分别与所述上保温板9及所述下保温板3的第一阶梯孔通过螺钉相连接。其中，所述第一开口的底面与所述第一凹槽的底面与所述加热组件之间形成空气层，以增加保温效果。
42.所述加热组件包括左传热块5、右传热块17及加热棒22，所述左传热块5与所述右传热快17相互对称，且内侧面与所述壳体组件的形状相对应，并将所述壳体组件紧紧包裹，以保证所述壳体组件内受热均匀。所述加热组件设置在所述第一收容腔内，且所述左传热块5及所述右传热块17的外周与所述第一凹槽的底面及所述第一开口的底面均间隔设置，以形成所述空气层。所述左传热块5相背的两端及所述右传热块17相背的两端分别抵靠在所述上保温板9及所述下保温板3上。多个所述加热棒22分别设置在所述左传热块5及所述右传热块17内。本实施方式中，所述加热棒22的数量为四个，四个所述加热棒22分别位于同一个矩形的四个顶点处，共同进行加热；所述加热棒22为筒状金属加热棒。
43.请参阅图5，所述左传热块5基本呈矩型，其一侧面开设有第一弧形槽及两个第三阶梯孔，所述左传热块5通过两个所述第二阶梯孔及螺钉与所述右传热块17连接在一起。所述第一弧形槽贯穿所述左传热块5相背的两端，且其位于两个所述第三阶梯孔之间。所述第一弧形槽的底面分别开设有两个第二弧形槽，两个所述第二弧形槽分别位于所述第一弧形槽相背的两端。本实施方式中，所述第一弧形槽垂直于自身长度方向的横截面呈半圆形，所述第二弧形槽垂直于自身长度方向的横截面也呈半圆形；所述左传热块5的第一弧形槽与所述右传热块17的第一弧形槽组成第一圆形收容孔；所述左传热块5的第二弧形槽与所述右传热块17的第二弧形槽组成第二圆形收容孔。所述第一弧形槽的底面还开设有第三通孔。
44.所述左传热块5还开设有两个第二盲孔及一个第三盲孔，所述第二盲孔及所述第三盲孔均沿所述传热块5的长度方向设置。所述第三盲孔位于两个第二盲孔之间，所述第二盲孔及所述第三盲孔位于所述第一弧形槽的同一侧。每个所述第二盲孔内设置有所述加热棒22，每个所述第三盲孔内设置有左温度传感器8；对应的所述右传热块17的第三盲孔内设置有右温度传感器13，所述左温度传感器8及所述右温度传感器13用于温度监测。
45.请参阅图3，所述壳体组件包括上压帽11、壳体16及下压帽4，所述上压帽11及所述下压帽4分别设置在两个所述第二弧形槽内。且所述上压帽11及所述下压帽4分别连接于所述壳体16相背的两端。所述上压帽11的结构与所述下压帽4的结构相同，所述上压帽11呈圆柱状，其收容在所述第二弧形槽内。所述上压帽11相背的两端分别抵靠在所述上保温板9及所述第二弧形槽的侧壁上。所述上压帽11抵靠在所述第二弧形槽的侧壁上的一端开设有第二凹槽，所述第二凹槽的底面开设有第四通孔。所述第二凹槽与所述第一弧形槽相连通，所述第四通孔与所述第一通孔相连通。所述第二凹槽的内壁面形成有内螺纹，对应的所述壳体16的端部外周形成有外螺纹，该内螺纹与对应的外螺纹相啮合，以将所述上压帽11及所述壳体16之间形成螺纹连接。同理所述下压帽4与所述壳体16之间也形成螺纹连接。
46.所述壳体16基本呈筒状体，其包括圆筒状的基体及对称连接于所述基体两侧的进气接头23及所述进液接头24。所述基体形成有第二收容腔，所述第二收容腔贯穿所述基体，且其与所述进气接头23及所述进液接头24相连通。其中，所述基体为圆柱形金属筒；所述壳体16部分的收容在所述第一弧形槽内，所述进气接头23及所述进液接头24分别依次穿过两个所述第三通孔及所述空气层后伸入所述第二通孔。
47.所述壳体16为金属材料一体化铸造制成的，以保证密封性和承压强度。所述第二收容腔通过所述进气接头23与输气管道相连通，二氧化碳经由所述进气接头23进入所述第二收容腔内部。所述第二收容腔通过所述进液接头24与输液管道相连通，高黏度溶液经由所述进液接头24进入所述第二收容腔内部，在所述加热棒22、所述左传热块5及所述右传热块17的加热作用下，使得溶液温度达到二氧化碳的临界温度(31℃)，同时进入所述第二收容腔的氮气通过稳压组件给所述二氧化碳施加压力，使得所述二氧化碳达到临界压力(73bar)，达到超临界状态的二氧化碳与溶液充分均匀混合而形成膨胀溶液。
48.请参阅图2，所述稳压组件包括上螺母10、进气塞12及活塞7，所述上螺母10收容在所述上保温板9的第一通孔内，且其螺纹连接于所述进气塞12的一端。所述进气塞12的另一端收容在所述第二收容腔内，所述进气塞12抵靠在所述第二凹槽的底面上。所述进气塞12与所述壳体16之间设置有密封圈18。所述活塞7设置在所述第二收容腔内，以将所述第二收容腔分割为上下两部分且维持下部腔体的气压稳定。所述进气塞12将所述第二收容腔与稳压气体的进气通道相连通。
49.所述进气塞12呈倒t字型，其包括相连接的第一大端及第一小端，所述第一小端穿过所述第四通孔后螺纹连接于所述上螺母10。所述第一大端的外周开设有第一环形槽，所述第一环形槽用于收容所述密封圈18。所述第一大端收容在所述第二收容腔的一端，且其抵靠在所述第二凹槽的底面上。所述进气塞12还开设有进气孔，所述进气孔贯穿所述第一大端及所述第一小端，其连通外部输气管道及所述第二收容腔。稳压气体氮气通过所述进气孔进入所述第二收容腔内。
50.所述活塞7呈圆柱状，其直径与所述第一圆形收容孔的直径相对应。所述活塞7的一端开设有第三螺纹孔及两个第一盲孔，所述第三螺纹孔的中心轴、所述第一盲孔的中心轴均与所述活塞7的中心轴平行，所述第三螺纹孔的中心轴与所述活塞7的中心轴重合。
51.所述活塞7可以通过所述第三螺纹孔与螺柱形成螺纹连接，方便在维修或者清洗时对所述活塞7进行拉拔及拆卸。所述第一盲孔内设置有压力传感器15，所述压力传感器15用于对所述第二收容腔内的压力进行监测，以形成闭环控制。所述活塞7的外周中部开设有环形气槽25，且所述活塞7的内部开设有气道26，所述气道26与所述环形气槽25相连通，且其贯穿所述活塞7与所述第三螺纹孔所在端相背的一端。当所述活塞7滑落到所述第二收容腔的底部时，二氧化碳可经由所述环形气槽25及所述气道26到达所述第二收容腔的底部而产生气压推动所述活塞7向上移动，进行复位。所述活塞的外周还开设有两个环形槽，所述环形槽用于放置密封圈18以形成过盈配合。
52.所述针头组件包括针头塞1、针头19及下螺母2，所述下螺母2设置在所述下保温板3的第一通孔内。所述针头塞1的一端与所述下螺母2之间形成螺纹连接，另一端抵靠在所述下压帽4的第二凹槽的底面上。所述针头19的一端设置在所述下压帽4内，另一端凸出于所述针头塞1。所述针头19与所述第二收容腔相连通。
53.所述针头塞1呈t型，其包括相连接的第二大端及第二小端，所述第二小端穿过所述第四通孔后螺纹连接于所述下螺母2。所述第二大端的端面开设有v型槽，所述v型槽的底面开设有贯穿孔，通过所述v型槽与所述贯穿孔将所述第二收容腔与外部导通。所述针头19的一端插入所述贯穿孔内，且该端与所述v型槽的槽底平齐，另一端凸出于所述针头塞1，裸露在外部环境中，溶液经由所述针头19喷出。
54.所述第二大端的外径与所述第二收容腔的直径相对应，且所述第二大端的外周开设有环形槽，所述环形槽用于放置密封圈以形成过盈配合，保证所述喷头装置内部的密封性。所述第二小端与所述下螺母2的内螺纹进行螺纹连接以将所述下压帽4夹持在中间并旋紧。
55.所述v型槽呈120
°
，高压电源的一个电极夹持到所述针头19的下端，另一个电极与基板相连而形成电场，膨胀溶液经由所述针头19喷出而形成喷雾。
56.本实施方式中，所述针头19是由金属材料制成的，与外界高压电源连接以对溶液导电；所述进气塞12、所述活塞7、所述针头塞1均由绝缘非金属材料制成，以保证操作安全性；所述左传热块5及所述右传热块17均是由紫铜等导热性能良好的材料制成，减少了传热损耗；所述上保温板9、所述下保温板3、所述左保温板6、所述右保温板14、所述前保温板21及所述后保温板20均是由泡沫板制成的，增强了保温效果。
57.使用时，将所述喷头装置固定在运动平台上，运动平台为三轴联动式运动机构，便于调节喷头装置在空间中的位置。经由进气接头23向所述第二收容腔内注入二氧化碳气体，二氧化碳气体经由所述环形气槽25及所述气道26进入所述活塞7的下部，推动所述活塞7上移，同时高黏度溶液(光刻胶)经由所述进液接头24进入所述第二收容腔，打开所述加热棒22，热量经由所述左传热块5及所述右传热块17传导至所述壳体16，使得高黏度溶液的温度达到31℃，打开压力泵使得氮气经由所述进气塞12进入所述第二收容腔内，使得溶液所受的压力始终为73bar，由此达到二氧化碳的临界压力及临界温度，使得二氧化碳处于超临界状态，超临界二氧化碳与溶液混合均匀而成膨胀溶液；温度和压力经由传感器监测以形成闭环控制，所述针头19连接高压电源的正极，高压电源的负极连接基板，完成电喷雾。
58.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种高黏度溶液电喷雾喷头装置，其特征在于：所述喷头装置包括加热组件、壳体、进气塞、活塞、针头塞及针头，所述壳体设置在所述加热组件内，其相背的两端分别连接于所述进气塞及所述针头塞，所述针头的一端设置在所述针头塞内，另一端凸出于所述针头塞；所述活塞活动地设置在所述壳体内；所述壳体包括圆筒状的基体及对称连接于所述基体的进气接头及进液接头，所述基体形成有第二收容腔，所述活塞活动地设置在所述第二收容腔内；所述进气接头、所述进液接头、所述进气塞、所述针头塞均与所述第二收容腔相连通，所述针头通过所述针头塞与所述第二收容腔相连通；分别通过所述进气接头及所述进液接头向所述第二收容腔内通入二氧化碳及溶液，通过所述进气塞向所述第二收容腔内通入稳压气体，稳压气体给所述活塞施加压力，所述活塞沿着所述第二收容腔移动以施压给所述二氧化碳，使得所述第二收容腔邻近所述针头塞的一端的压力达到二氧化碳的临界压力；通过所述加热组件给所述壳体加热，使得所述壳体内的温度达到二氧化碳的临界温度，进而使得二氧化碳达到超临界状态，处于超临界状态的二氧化碳与溶液混合形成膨胀溶液；所述针头凸出于所述针头塞的一端连接高压电源的正极，高压电源的负极连接于基板，以形成电场，进而对所述膨胀溶液进行电喷雾。2.如权利要求1所述的高黏度溶液电喷雾喷头装置，其特征在于：所述活塞的一端开设有第三螺纹孔及两个第一盲孔，所述活塞选择性地通过所述第三螺纹孔与螺柱形成螺纹连接；所述第一盲孔内设置有压力传感器，所述压力传感器用于对所述第二收容腔内的压力进行监测。3.如权利要求2所述的高黏度溶液电喷雾喷头装置，其特征在于：所述活塞的外周中部开设有环形气槽，且所述活塞的内部开设有气道，所述气道与所述环形气槽相连通，且其贯穿所述活塞与所述第三螺纹孔所在端相背的一端；通过将所述活塞沿所述第二收容腔的内壁移动来使得所述环形气槽与所述进气接头相连通或者相隔断；通过将所述环形气槽与所述进气接头相连通来使得所述活塞复位。4.如权利要求1所述的高黏度溶液电喷雾喷头装置，其特征在于：所述加热组件包括左传热块、右传热块及加热棒；所述左传热块与所述右传热快相互对称；多个所述加热棒分别设置在所述左传热块及所述右传热块内；所述左传热块基本呈矩型，其一侧面开设有第一弧形槽；所述第一弧形槽的底面分别开设有两个第二弧形槽，两个所述第二弧形槽分别位于所述第一弧形槽相背的两端；所述第一弧形槽垂直于自身长度方向的横截面呈半圆形，所述第二弧形槽垂直于自身长度方向的横截面也呈半圆形；所述左传热块的第一弧形槽与所述右传热块的第一弧形槽组成第一圆形收容孔；所述左传热块的第二弧形槽与所述右传热块的第二弧形槽组成第二圆形收容孔；所述壳体收容在所述第一圆形收容孔及所述第二圆形收容孔内。5.如权利要求4所述的高黏度溶液电喷雾喷头装置，其特征在于：所述左传热块还开设有两个第二盲孔及一个第三盲孔，所述第二盲孔及所述第三盲孔均沿所述传热块的长度方向设置；每个所述第二盲孔内设置有所述加热棒，每个所述第三盲孔内设置有左温度传感器；对应的所述右传热块的第三盲孔内设置有右温度传感器。6.如权利要求4所述的高黏度溶液电喷雾喷头装置，其特征在于：所述喷头装置包括保温组件，所述加热组件设置在所述保温组件内；所述保温组件包括下保温板、左保温板、上
保温板、右保温板、后保温板及前保温板；所述左保温板与所述右保温板相对设置，所述前保温板与所述后保温板相对设置，所述上保温板与所述下保温板相对设置；所述左保温板、所述前保温板、所述右保温板及所述后保温板依次相连接而形成一个筒体，所述上保温板与所述下保温板分别设置在所述筒体相背的两端，以形成一个矩形筒，该矩形筒形成有第一收容腔。7.如权利要求6所述的高黏度溶液电喷雾喷头装置，其特征在于：所述左保温板与所述右保温板的结构及尺寸分别相同；所述左保温板基本呈凹字形，其形成有第一开口；所述第一开口的底面开设有第二通孔，所述第二通孔用于供进气接头或者进液接头通过；所述前保温板与所述后保温板的结构及尺寸分别相同，所述前保温板基本呈矩型，其一侧面开设有第一凹槽；所述加热组件设置在所述第一收容腔内，且所述左传热块及所述右传热块的外周与所述第一凹槽的底面及所述第一开口的底面均间隔设置，以形成空气层。8.如权利要求7所述的高黏度溶液电喷雾喷头装置，其特征在于：所述第一弧形槽的底面开设有第三通孔，所述第三通孔的中心轴与对应的所述第二通孔的中心轴重合，且所述进气接头及所述进液接头分别依次穿过两个所述第三通孔及所述空气层后伸入所述第二通孔。9.如权利要求4所述的高黏度溶液电喷雾喷头装置，其特征在于：两个所述第二弧形槽内分别设置有上压帽及下压帽，所述上压帽及所述下压帽分别与所述壳体相背的两端的外部形成螺纹连接；所述进气塞及所述针头塞分别部分地穿过所述上压帽及所述下压帽。10.如权利要求9所述的高黏度溶液电喷雾喷头装置，其特征在于：所述壳体与所述进气塞之间设置有密封圈；所述针头塞与所述壳体之间也设置有密封圈；所述壳体是采用金属材料一体化铸造而成，其为一体化结构。
技术总结本发明属于喷墨打印相关技术领域，其公开了一种高黏度溶液电喷雾喷头装置，该喷头装置包括加热组件、壳体、进气塞、活塞、针头塞及针头，所述壳体设置在所述加热组件内，其相背的两端分别连接于所述进气塞及所述针头塞，该针头的一端设置在所述针头塞内，另一端凸出于所述针头塞；所述活塞活动地设置在所述壳体内；所述壳体包括圆筒状的基体及对称连接于所述基体的进气接头及进液接头，所述基体形成有第二收容腔，所述活塞活动地设置在所述第二收容腔内；所述进气接头、所述进液接头、所述进气塞、所述针头塞均与所述第二收容腔相连通，所述针头通过所述针头塞与所述第二收容腔相连通。本发明实现了电流体喷印技术和超临界流体技术的联合应用。技术的联合应用。技术的联合应用。
技术研发人员：来五星 狄琳森 田雨 黄林 黄永安 关寅 叶冬
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2022.06.08
技术公布日：2022/11/1
