基于时间平均干涉法的微结构离面运动测量
微机电系统(MEMS)动态特性的测量在MEMS研发过程中具有极为重要的地位.提出一种用于微结构离面运动快速测量的光学测试系统及方法.该系统基于Mirau显微干涉技术,以时间平均干涉法实现可动微结构离面动态特性的测量-系统采用4步相移调制方法得到调制干涉条纹对比度的零级Bessel函数分布.在微谐振器件上进行的实验说明系统可以测量任意频率的离面运动,水平分辨力在微米范围内,离面探测极限在5nm左右.
微米技术发展近况
本文介绍最近几年国外在纳米微米技术的最新发展,以及今后发展的趋势,并介绍一些国外最新成果。
微型机械电子系统的研究动态
阐述微型机械电子系统的概念与内涵,详细地分析了微型机械电子系统的研究方向和发展趋势,为今后深入研究该领域的课题提供了依据 .
体微加工技术在MEMS中的应用
微机电系统(MEMS)技术的基础是由微电子加工技术发展起来的微结构加工技术,包括表面微加工技术和体微加工技术.其中体微加工技术是微传感器、微执行器制造中最重要的加工技术.该文主要介绍以加工金属、聚合物以及陶瓷为主的LIGA技术,先进硅刻蚀技术(ASE)和石英晶体深槽湿法刻蚀技术.最后给出用LIGA技术和牺牲层技术制作微加速度传感器的例子.
扫描探针显微镜在纳米材料表征中的应用
报道了扫描探针显微镜在纳米电子薄膜材料的形貌、晶界、晶粒形状与尺度、表面粗糙度和剖面分析中的具体应用实例,以及纳米磁性薄膜中的微磁畴、铁电材料的微电畴和半导体PN区像等电磁特殊性的可视分析应用.
Ni过渡层对Co/Cu/Co三明治膜微结构及巨磁电阻性能的影响
本文利用原子力显微镜对具有不同厚度Ni过层的Co5.0nm/Cu3.5nm/Co5.0nm三明治在各个制备阶段样品的表面形貌进行了系统的研究,并结合X射线衍射的结果,发现Ni过渡层可以使Co/Cu/Co三明治的界面平整,并形成强的(111)织构,从而导至瓣巨磁电阻值增大和矫顽力减少。电阻率的分析是表明过厚的Ni过渡层由于分流效应的存在会削弱材料的巨磁电阻值。
基于聚焦离子束注入的微纳加工技术研究
提出了聚焦离子束注入(focused ion beam implantation,FIBI)和聚焦离子束XeF2气体辅助刻蚀(gas assisted etching,GAE)相结合的微纳加工技术。通过扫描电镜观察FIBI横截面研究了聚焦离子束加工参数与离子注入深度的关系。当镓离子剂量大于1.4×1017ion/cm2时,聚焦离子束注入层中观察到均匀分布、直径10~15nm的纳米颗粒层。以此作为XeF2气体反应的掩膜,利用聚焦离子束XeF2气体辅助刻蚀(FIB-GAE)技术实现了多种微纳米级结构和器件加工,如纳米光栅、纳米电极和微正弦结构等。结果表明该方法灵活高效,很有发展前途。
压差激活密封剂的制备与应用
为满足油气井密封损伤快速、经济、安全修复的要求,以羧基丁腈胶乳、黄原胶、MgCl2和烷基酚聚氧乙烯醚为原料制备了一种新型压差激活密封剂,通过激光粒度分析仪和超景深三维显微系统分析了密封剂的微观形貌,通过自制的动态堵漏评价设备考察了密封剂的动态堵漏性能,分析了该密封流体的压差激活封堵机理,并在海上G2气田进行了现场应用。结果表明,制备的压差激活密封剂是一种多分散相体系,分散相为复合液滴,胶粒呈规则球状,平均粒径为261.5μm;在15 MPa内可对丝扣、裂缝等不同微泄漏形成良好封堵,封堵性随温度升高而增强。构建的力学-化学耦合新模型表明,复合液滴在漏点压差流场内去水化激活中心粒子,活性粒子聚结填充泄漏孔隙,实现自适应封堵。该压差激活密封剂在海上环空带压井进行了泄漏修复应用,效果良好。图10参28。
微结构钢球展开轮增摩降磨特性分析
针对钢球缺陷检测过程中,镜面钢球打滑导致展开轮磨损这一问题,结合试验与有限元的方法,得到适合于展开轮的材料与微结构。首先,应用激光微造型技术在不同材料表面加工圆形凹坑微结构,采用单因素法在M-2000多功能磨擦磨损试验机上进行滚滑复合干摩擦试验;结合试验工况建立基于Archard理论的微结构磨损模型;最后通过仿真技术模拟试验优选的材料在不同微结构表面的磨损性能,进而对微结构进行优选。结果表明:在滚滑复合干摩擦工况下,圆形凹坑微结构可以改善不同材料的摩擦磨损性能;利用磨损模型计算磨损系数能够应用于有限元中用以分析实际工况的磨损特性;优选出T10A和45钢在三角形和菱形微结构表面下具有较好的耐磨性能。为轮系结构耐磨材料及微结构表面的选取提供理论参考。
单晶硅表面微结构的超精密车削成型技术
采用超精密切削加工方法进行单晶硅表面微结构制备,实验获得了一组优化的工艺参数,并在此基础上开展了不同类型微结构的超精密切削成形实验,分别获得了金字塔阵列、V形槽阵列和正弦波阵列等不同结构,证明了在单晶硅表面制备出微结构能够使得表面反射率大大降低。