非接触压电微马达的仿真与实验研究 被引量：3

1

作者 杨斌 刘景全 +2 位作者 陈迪 周广华 蔡炳初 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期165-170,共6页

提出了一种基于四区和八区2种激振方式的新型非接触压电微马达,并进行了振动模态的有限元数值模拟。利用ANSYS有限元软件对定子进行模态分析,并用激光测振仪对四区和八区2 种激振方式下的定子进行位移扫频和振型测试,得出:最优驱动频率... 提出了一种基于四区和八区2种激振方式的新型非接触压电微马达,并进行了振动模态的有限元数值模拟。利用ANSYS有限元软件对定子进行模态分析,并用激光测振仪对四区和八区2 种激振方式下的定子进行位移扫频和振型测试,得出:最优驱动频率分别为34.4 kHz和46.3 kHz,相应的模态分别为B21和B22,二者结果吻合较好。对微马达的输出性能进行了实验研究,结果表明:三叶片和六叶片转子在八区最优模态激振下转子的转速约是四区的2倍。说明了增加定子的分区数不仅改变了定子的最优驱动频率而且能够明显提高转子的转速。而且当A B间相位差从90°调谐到270°时,行波的传播方向发生了改变,从而实现了转子的换向。实验还表明,转子的正反转的转速基本一致。 展开更多

关键词 振动模态 非接触 压电微马达 有限元模拟

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磁悬浮转子微陀螺的设计技术 被引量：1

2

作者 张卫平 陈文元 +4 位作者 吴校生 赵小林 崔峰 黄晓刚 刘武 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第z1期1-5,共5页

磁悬浮转子微陀螺利用电磁涡流实现微转子的悬浮支撑和高速旋转,是一种精度可达惯性级的新颖MEMS(Micro Electronic Mechanical System)陀螺.讨论和研究了这种新颖微陀螺的悬浮支撑、高速转动、位置检测及加矩稳定的原理,并给出了相应... 磁悬浮转子微陀螺利用电磁涡流实现微转子的悬浮支撑和高速旋转,是一种精度可达惯性级的新颖MEMS(Micro Electronic Mechanical System)陀螺.讨论和研究了这种新颖微陀螺的悬浮支撑、高速转动、位置检测及加矩稳定的原理,并给出了相应的微转子、定子悬浮线圈、旋转线圈、稳定线圈、传感电极的设计原则和方法.设计了一个转子直径2 200μm、厚度25 μm,定子线圈线宽10μm、厚度5μm,悬浮励磁频率10 MHz、旋转励磁频率2 MHz的微陀螺,解决了三维非硅准LiGA技术加工微陀螺中的引线、绝缘、摩擦柱成型问题,并进行了相关的陀螺悬浮旋转试验,该陀螺在空气环境下能够以1000 r/min旋转,悬浮高度200μm,说明这种陀螺的原理和设计方法是可行的. 展开更多

关键词 磁悬浮转子微陀螺 MEMS 设计 准LiGA技术 试验

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三层微桥法测量金属薄膜力学性能的研究 被引量：1

3

作者 周志敏 周勇 +1 位作者 曹莹 丁文 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期968-970,974,共4页

提出了单层微桥法厚度极限的估算方法,并提出在单层NiFe薄膜微桥法测试基础上,对厚度不适于单层微桥法的Cu薄膜,采用Cu/NiFe/Cu 3层微桥法来测量其力学性能。采用MEMS技术加工了NiFe和Cu/NiFe/Cu微桥,采用纳米压痕仪测量了其载荷-挠度关... 提出了单层微桥法厚度极限的估算方法,并提出在单层NiFe薄膜微桥法测试基础上,对厚度不适于单层微桥法的Cu薄膜,采用Cu/NiFe/Cu 3层微桥法来测量其力学性能。采用MEMS技术加工了NiFe和Cu/NiFe/Cu微桥,采用纳米压痕仪测量了其载荷-挠度关系,实现了对Cu薄膜力学性能的测量。 展开更多

关键词 微桥实验 微机电系统 金属薄膜 力学性能

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微桥试验法评价薄膜力学性能的研究

4

作者 周志敏 周勇 +3 位作者 丁文 曹莹 陈吉安 杨春生 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1779-1781,1785,共4页

提出了弹性极限和小挠度极限的概念,对微桥在不同长度、厚度以及可能的弹性模量和残余应力范围内的变形行为进行了表征,提出基于弹性、小挠度极限来选择微桥尺度,并确定实验载荷及小挠度范围的方法,解决了微桥样品尺度以及载荷、挠度范... 提出了弹性极限和小挠度极限的概念,对微桥在不同长度、厚度以及可能的弹性模量和残余应力范围内的变形行为进行了表征,提出基于弹性、小挠度极限来选择微桥尺度,并确定实验载荷及小挠度范围的方法,解决了微桥样品尺度以及载荷、挠度范围选择的问题。对两组挠度-载荷实验曲线的分析表明了该方法的可行性。 展开更多

关键词 微桥试验 力学性能 固态薄膜

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Janus结构的聚酰亚胺/氮化硼复合薄膜制备及性能

5

作者 许文炜 王钦 +1 位作者 刘璇 胡南滔 《塑料工业》 北大核心 2025年第8期20-29,共10页

为实现聚酰亚胺薄膜热学、力学以及介电等综合性能的提高,首先利用球磨法制备了羟基官能化氮化硼(f-BN)纳米片,再以N,N′二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,f-BN为填料,4,4′-二氨基二苯醚(ODA)和3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(BPDA)为单体,制备... 为实现聚酰亚胺薄膜热学、力学以及介电等综合性能的提高,首先利用球磨法制备了羟基官能化氮化硼(f-BN)纳米片,再以N,N′二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,f-BN为填料,4,4′-二氨基二苯醚(ODA)和3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(BPDA)为单体,制备聚酰胺酸(PAA/f-BN)复合溶液,最后采用分层溶液涂布法,经过热亚胺化制备了具有Janus结构的聚酰亚胺/氮化硼(PI/f-BN)复合薄膜。以傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测试薄膜的化学结构,证实PI/f-BN复合薄膜已亚胺化完全。以热机械分析仪(TMA)测定PI/f-BN复合薄膜的热膨胀系数(CTE),发现PI/f-BN 20%复合薄膜的CTE低至20.2610^(-6)/K。以激光闪烁分析仪(LFA)和多功能密度仪测定其热导率,结果显示复合薄膜具有1.48 W/(m·K)的高热导率。以万能材料试验机测定其拉伸强度和杨氏模量,发现上层添加质量分数20%f-BN使复合薄膜拉升强度提升至165 MPa,杨氏模量提升至2.36 GPa,并保持了良好的柔韧性。以紫外可见光谱仪(UV-Vis)测试其透光率,证实其在可见光区仍保持63%的透过率。以常温介电测试仪测定其介电性能,发现PI/f-BN 20%复合薄膜具有较低的介电常数和介电损耗,分别为2.06和0.011。结果表明,PI/f-BN复合薄膜综合性能的提升得益于f-BN填料形成的导热网络以及Janus结构的复合功能优势。 展开更多

关键词 聚酰亚胺 氮化硼 Janus结构 复合薄膜 热学性能 机械性能

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基于红外传感器的移动微机器人定位研究 被引量：11

6

作者 毛玲 李振波 +1 位作者 张大伟 陈佳品 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第12期38-41,共4页

综合概率论的思想,采用基于红外传感器的微机器人粒子滤波定位方法在已知环境中实现微机器人的自定位。因微机器人受尺寸效应影响无法安装位置传感器,故采用计步的方法存储机器人的运动信息。观测模型采用适合小尺寸微型机器人的红外测... 综合概率论的思想,采用基于红外传感器的微机器人粒子滤波定位方法在已知环境中实现微机器人的自定位。因微机器人受尺寸效应影响无法安装位置传感器,故采用计步的方法存储机器人的运动信息。观测模型采用适合小尺寸微型机器人的红外测距地图匹配方式。因微机器人的存储能力有限,故采用分块存储地图的方法,便于微机器人快速加载地图而完成地图匹配,从而加速其定位过程。实验验证了微机器人的定位性能。 展开更多

关键词 红外传感器 定位 微机器人

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毫米级全方位移动机器人及其微装配系统研究 被引量：5

7

作者 陈佳品 李振波 唐晓宁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第14期1223-1225,共3页

微装配系统由微机器人、微移动平台、普通摄像头和显微摄像头组成。微机器人本体尺寸为9mm×9mm×6mm,具有全方位移动特性。机器人使用了4个直径3mm电磁型微电机,其中1个为转向驱动器,其余为前进动力源。基于LIGA技术制造的微... 微装配系统由微机器人、微移动平台、普通摄像头和显微摄像头组成。微机器人本体尺寸为9mm×9mm×6mm,具有全方位移动特性。机器人使用了4个直径3mm电磁型微电机,其中1个为转向驱动器,其余为前进动力源。基于LIGA技术制造的微齿轮减速系统将4个电机联系在一起,提高了转向分辨率和转向驱动力矩。由SU-8胶制成的手掌固定于压电机械手臂的前端并安装在机器人的顶部,可夹放工件。通过采用细分方法,微机器人直线移动定位达到每步0.07mm,转向精度每步0.8°。微移动平台的定位精度为每步0.005mm,其位移范围为0～0.3mm。微机器人与微动平台相互结合实现了轴孔装配,轴承孔径为0.6mm,轴径0.35mm。 展开更多

关键词 毫米级 全方位 移动机器人 微装配

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电沉积纳米锌层的研究 被引量：3

8

作者 曹莹 沈天慧 +1 位作者 姚锦元 丁桂甫 《电化学》 CAS CSCD 2004年第1期107-111,共5页

　采用XRD研究和场发射电镜(FEG＿TEM)电沉积锌镀层纳米改性,分别观察并分析纳米镀锌层的结晶形态及其晶粒尺寸,根据镀层极化曲线和中性盐雾试验测定,结果表明,纳米镀锌层的抗腐蚀性能优于其它镀层.

关键词 电沉积 纳米锌层 结晶形态 晶粒尺寸 抗腐蚀性能 家用轿车 表面装饰技术 镀锌钢板

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液相法制备纳米粒子的粒径控制研究 被引量：5

9

作者 张效岩 王英 张亚非 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期2699-2703,共5页

液相法是目前制备纳米粒子的重要方法之一.本文简要地阐述了液相法制备纳米粒子时粒径控制的机理,并在液相法过程特征的基础上,重点分析了影响粒径分布和形状控制的几个最主要因素,详细解释了化学计量学方法在控制纳米粒子粒度及其分布... 液相法是目前制备纳米粒子的重要方法之一.本文简要地阐述了液相法制备纳米粒子时粒径控制的机理,并在液相法过程特征的基础上,重点分析了影响粒径分布和形状控制的几个最主要因素,详细解释了化学计量学方法在控制纳米粒子粒度及其分布方面的应用. 展开更多

关键词 纳米粒子 液相法 粒径控制 化学计量学

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基片温度对Cr薄膜微结构和力学性能的影响 被引量：1

10

作者 劳技军 韩增虎 +2 位作者 胡晓萍 李戈扬 杨春生 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期639-640,共2页

关键词 基片温度 Cr薄膜 微结构 力学性能 铬薄膜 生长速率 磁控溅射 电子显微分析

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RF磁控溅射制备钛酸锶钡BST纳米薄膜 被引量：1

11

作者 马骏 冯洁 +1 位作者 杨春生 丁桂甫 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第2期205-208,共4页

钛酸锶钡(BST)薄膜作为一种高K介质材料在微电子和微机电系统等领域具有广阔的应用前景,人们已对BST薄膜的制备工艺技术和介电性能进行了大量的研究。BST纳米薄膜的制备工艺直接影响和决定着薄膜的介电性能(介电常数、漏电流密度、介电... 钛酸锶钡(BST)薄膜作为一种高K介质材料在微电子和微机电系统等领域具有广阔的应用前景,人们已对BST薄膜的制备工艺技术和介电性能进行了大量的研究。BST纳米薄膜的制备工艺直接影响和决定着薄膜的介电性能(介电常数、漏电流密度、介电强度等)。对RF磁控反应溅射制备BST纳米薄膜的工艺技术进行了综述。从溅射靶的制备、溅射工艺参数的优化、热处理、薄膜组分的控制,及制备工艺对介电性能的影响等方面,对现有研究成果进行了较全面的总结。 展开更多

关键词 钛酸锶钡 RF磁控溅射 介电性能 化学计量比 微结构 退火

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RF平面螺旋微电感计算机模拟研究 被引量：1

12

作者 王西宁 赵小林 +1 位作者 周勇 蔡炳初 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2004年第2期164-166,共3页

应用Greenhouse法对RF平面螺旋微电感进行了计算机模拟,探明了微电感品质因数Q值在高频域内的变化规律,得出了微电感金属层厚度、线宽、线间距及线圈数与RF平面螺旋微电感Q值的对应关系。研究发现,RF平面螺旋微电感的Q值在高频域内随频... 应用Greenhouse法对RF平面螺旋微电感进行了计算机模拟,探明了微电感品质因数Q值在高频域内的变化规律,得出了微电感金属层厚度、线宽、线间距及线圈数与RF平面螺旋微电感Q值的对应关系。研究发现,RF平面螺旋微电感的Q值在高频域内随频率增加而呈现先升高后下降的趋势,Q值存在峰值;微电感Q值在某一频率范围内随微电感金属层厚度、线宽的增加而增大;随线间距的增加,微电感的低频性能下降而高频(>1GHz)性能升高;当微电感直径一定时,随线圈数的增加,Q值有下降的趋势。 展开更多

关键词 RF微电感 Greenhouse法 计算机模拟

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商品有机玻璃片微结构的深刻蚀研究 被引量：1

13

作者 黄龙旺 杨春生 丁桂甫 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2003年第3期249-251,共3页

研究应用O2反应离子刻蚀(RIE)直接深刻蚀商用有机玻璃(PMMA)片,以实现微结构的三维微加工,工艺简单,加工成本较低,为微器件的高深宽比加工提出了新方法。试样采用Ni作掩膜,以普通的光刻胶曝光技术和湿法刻蚀法将Ni掩膜图形化。工作气压... 研究应用O2反应离子刻蚀(RIE)直接深刻蚀商用有机玻璃(PMMA)片,以实现微结构的三维微加工,工艺简单,加工成本较低,为微器件的高深宽比加工提出了新方法。试样采用Ni作掩膜,以普通的光刻胶曝光技术和湿法刻蚀法将Ni掩膜图形化。工作气压、刻蚀功率等工艺参数对刻蚀速率影响较大。在刻蚀过程中,掩膜上的金属粒子会被刻蚀气体离子轰击而溅射散落出来,形成微掩膜效应。利用这种RIE技术,在适当的溅射功率及气压下,刻蚀速率较快,且获得了较陡直的微结构图形,刻蚀深度达120μm。 展开更多

关键词 有机玻璃 反应离子刻蚀 微结构 PMMA 刻蚀参数 刻蚀速率 刻蚀形貌

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毫米级微机器人精密定位及其微步进运动研究 被引量：1

14

作者 李江昊 李振波 陈佳品 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期529-532,共4页

分析了一种由直径3mm的电磁微马达驱动的微装配机器人的精密定位方法和原理,提出了转矩自平衡的概念。在动力学分析的基础上,应用MATLAB建立了微机器人步进运动模型,利用该模型对精密定位时的微步进运动进行了仿真研究。仿真及实验结果... 分析了一种由直径3mm的电磁微马达驱动的微装配机器人的精密定位方法和原理,提出了转矩自平衡的概念。在动力学分析的基础上,应用MATLAB建立了微机器人步进运动模型,利用该模型对精密定位时的微步进运动进行了仿真研究。仿真及实验结果说明了转矩自平衡在精密定位中发挥了作用,也表明了控制通电电流可实现较为稳定的定位。 展开更多

关键词 移动微机器人 电磁微马达 精密定位 转矩自平衡

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铜基碳纳米管复合薄膜载流性能分析 被引量：1

15

作者 刘璇 李必奎 +1 位作者 李明 王鹏波 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4782-4790,共9页

碳纳米管和铜纳米线的纳米复合膜兼具铜纳米线的电学性能与碳纳米管的力学性能,合适配比的复合膜具有优良的电学性能,对于金属基复合材料的研究具有重要意义。理论上复合材料的电学性能主要受复合成分和成分配比的影响最大。本文利用单... 碳纳米管和铜纳米线的纳米复合膜兼具铜纳米线的电学性能与碳纳米管的力学性能,合适配比的复合膜具有优良的电学性能,对于金属基复合材料的研究具有重要意义。理论上复合材料的电学性能主要受复合成分和成分配比的影响最大。本文利用单一变量法,在铜纳米线的导电性能提升上,分析了反应时间、NaOH纯度、乙二胺含量以及水浴反应温度等对生成铜纳米线长径比的影响;在碳纳米管的导电性能增加上,分析了烧结温度、匀质、退火还原及机械压制对碳纳米管电学性能的影响。利用优化后碳纳米管与铜纳米线制备了一系列不同配比的CuNWs/CNTs复合薄膜,对复合薄膜的电学性能进行实验论证。结果表明:当反应时间为1h、NaOH为分析纯、乙二胺含量为1mL及水浴温度为70℃时,铜纳米线的导电性最佳;当烧结温度为常温、匀质压力500MPa、连续匀质3次、退火温度500℃、保温时间1h、压制力6N、压制时间10min时,碳纳米管的导电性最佳;当CuNWs体积分数为49.04%时,复合薄膜导电性能最佳,载流性能最好,分别达到9.58×10–5Ω·m和159.09A/cm2。 展开更多

关键词 铜纳米线 碳纳米管 复合膜 导电性 载流性能

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静电纺聚丙烯腈/聚酰亚胺纳米纤维复合膜的制备及性能研究 被引量：1

16

作者 刘璇 代恒章 马匡 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期72-76,共5页

为了减轻空气颗粒物(PM)污染对人类健康造成的影响,以聚丙烯腈(PAN)和聚酰亚胺(PI)为原料,采用静电纺丝工艺制备聚丙烯腈/聚酰亚胺复合空气滤膜,并利用扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪和动态力学分析仪等手段对所制备的复合膜... 为了减轻空气颗粒物(PM)污染对人类健康造成的影响,以聚丙烯腈(PAN)和聚酰亚胺(PI)为原料,采用静电纺丝工艺制备聚丙烯腈/聚酰亚胺复合空气滤膜,并利用扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪和动态力学分析仪等手段对所制备的复合膜进行结构和性能表征。结果表明:PAN/PI复合膜具有较高的PM_(2.5)过滤效率(99.2%),出色的热稳定性(300℃),较低的压降和优异的机械性能。PAN/PI复合膜具有良好的综合性能,在工业领域去除高温PM_(2.5)颗粒具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 聚丙烯腈 聚酰亚胺 静电纺丝 空气过滤

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毫米级微型装配机器人虚拟绕组定位精度控制方法研究

17

作者 李振波 陈佳品 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第12期63-66,共4页

提出了基于电磁型微马达的毫米级微型机器人的高定位精度控制方法。该方法通过虚拟绕组的概念，克服了微型马达加工工艺的限制性，实现了微型机器人的高精度定位，满足了微型零件装配任务的要求。

关键词 装配机器人 微型机器人 虚拟 微马达 微型马达 高精度 任务 绕组 定位精度控制 电磁

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基于Sigma-Delta技术的差分电容检测电路设计 被引量：4

18

作者 万明亮 张卫平 +1 位作者 黄晓刚 陈文元 《电测与仪表》 北大核心 2007年第11期59-61,58,共4页

接口电路是悬浮转子微陀螺研制中的关键技术之一。本文对静电悬浮转子微陀螺的差分电容结构建立其简化数学模型,并结合Sigma-Delta技术的优点提出了一种新颖的闭环检测电路。该检测电路能够直接输出数字信号,系统稳定性好,对陀螺失效具... 接口电路是悬浮转子微陀螺研制中的关键技术之一。本文对静电悬浮转子微陀螺的差分电容结构建立其简化数学模型,并结合Sigma-Delta技术的优点提出了一种新颖的闭环检测电路。该检测电路能够直接输出数字信号,系统稳定性好,对陀螺失效具有自检特性并且能够有效避免陀螺的锁住。与通常采用的调制解调方法相比,该检测电路大大节省了器件,因此非常适用于对微陀螺原型进行测试评估。对该检测电路的仿真结果表明,其灵敏度为2V/g,动态范围约为1g。 展开更多

关键词 SIGMA-DELTA MEMS 静电悬浮 微陀螺 闭环检测

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基于PWM的平均转矩矢量合成方法在毫米级微型机器人精密定位中的应用研究 被引量：1

19

作者 葛翔 陈佳品 +1 位作者 李振波 成康 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期42-45,共4页

提出了基于PWM的平均转矩矢量合成的方法,克服了因为加工工艺限制而无法提高微型电动机步进精度的困难,将步进精度从原来的0.22mm提高到0.072mm,同时电机转动过程中输出力矩保持恒定,从而实现了全方位微型移动机器人的高精度定位.

关键词 PWM 微型机器人 精密定位 合成方法 转矩 平均 毫米级 微型移动机器人 应用 微型电动机 高精度定位 矢量合成 加工工艺 输出力矩 全方位 步进

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MEMS铂薄膜温度传感器的电阻温度系数研究 被引量：14

20

作者 侯晓伟 刘莉娜 +2 位作者 吕阳 郑良广 张丛春 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期825-829,共5页

采用MEMS工艺在硅衬底上制备了铂电阻薄膜温度传感器,在500℃、600℃、700℃和800℃四个温度点下对铂电阻样品进行了热处理,对样品在退火前后的电阻值进行了测试和对比分析。对800℃的退火样品的阻温特性进行了多次测量,其在零摄氏度的... 采用MEMS工艺在硅衬底上制备了铂电阻薄膜温度传感器,在500℃、600℃、700℃和800℃四个温度点下对铂电阻样品进行了热处理,对样品在退火前后的电阻值进行了测试和对比分析。对800℃的退火样品的阻温特性进行了多次测量,其在零摄氏度的电阻温度系数可达3150×10^-6/K。另外还对退火后的铂电阻样品阻温特性进行了多次升温降温测试,其升温曲线和降温曲线基本重合,表明退火处理可以明显的改善铂薄膜温度传感器的稳定性和重复性。 展开更多

关键词 铂电阻 温度传感器 微机电系统 热处理 电阻温度系数

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