MEMS中Ni-W合金薄膜力学性能的研究

研究了柠檬酸胺-1-羟基乙烷二膦酸（HEDP）镀液体系中Ni-W的力学性能。通过紫外曝光的光刻、电铸和注塑（UV—LIGA）技术制备出微拉伸试样和单轴微拉伸测试系统进行拉伸试验。结果表明：在Ni-W薄膜试样尺寸为5μm×50μm×100μm条件下,其杨氏模量约为100．4GPa,抗拉强度为1．96GPa,应变约为3．6％。     

微计量超声波传感器

为了获得高的空间分辨率,而以聚焦超声波传感器作为声学显微镜的超声波敏感器件,最近,相继开发出各种类型的聚焦传感器,用以开拓诸如超声波微光谱学,超声波微计量学等新领域,以显微标度定量测试材料的微观特性与结构,本文介绍在定量测试系统中聚焦传感器及其在微光谱学和微计量学中的应用。     

负温下炭黑/硅橡胶导电复合薄膜力敏特性研究

对炭黑/硅橡胶导电复合薄膜试样进行了负温条件下的力敏特性试验研究。测试结果表明,薄膜试样在负温下(最低温度达到-35℃)仍具有优良的拉伸敏感特性。试样电阻随拉伸变形的增大而增大,电阻与应变(最大应变达到20%)之间具有良好的线性关系。不同负温条件,复合薄膜试样表现出基本一致的力敏特性。炭黑含量越大,试样导电稳定性越好,但灵敏度相应有所降低。研究结果表明,薄膜元件可满足较低负温、较大应变下的拉伸变形测试,且线性度、稳定性都较好。     

一种用于测试坡莫合金薄膜机械性能的拉伸模型

坡莫合金(Ni80Fe20)薄膜是微机电系统常用的磁性材料之一.介绍了一种用于测试其机械性能的单轴拉伸试验模型.此模型的特点是微小试件两端固定、且与加载机构集成在基片上,从而可减少操作工作量、提高对准精度.整个机构以微细加工方法制成:坡莫合金拉伸试件以光刻和电镀技术成型,其余的加载机构以湿法蚀刻制成.实验表明:使用此机构可以简单且高精度地对薄膜试件进行拉伸试验,获得多项力学性能参数,从而为MEMS器件设计和分析提供可靠的理论基础.     

基于数据采集的MEMS薄膜材料参数在线测试系统

建立了一套基于数据采集的MEMS薄膜材料参数在线测试系统.该系统包括测试图形,测试信号处理电路及外围附件和专用软件,能自动完成薄膜材料参数的在线测试.测试方法和测试设备简单,能用于工艺线上的在线测试.     

PVDF的大拉伸变形测试机理研究

基于压电薄膜聚偏二氟乙烯(简称PVDF)在小应变下的测试机理,研究和分析了PVDF压电薄膜在大拉伸下的变形,推导了PVDF的大拉伸测试机理.通过自制的PVDF压电薄膜应变片大拉伸试验验证了该理论方法的可行性,为进一步开展PVDF测试大拉伸变形的应用研究提供了理论依据.     

微机械气流式倾角传感器的研究

提出了一种能敏感倾角的微机械气流式传感器.采用微机械工艺在硅板上腐蚀出一个深槽,在深槽上设置2个有金属薄膜热敏电阻器的悬臂梁,用半圆球外壳封装成一个密闭腔体形成敏感元件;通过惠斯登电桥提取倾角电压信号;利用单片机和温度传感器构成补偿电路,实现温度补偿和线性度补偿.测试结果表明:测量范围为+30°,分辨率为优于0.1°,...     

微构件力学性能测试装置设计

设计了一种能够同时实现施加交变载荷和拉伸的力学性能测试装置.介绍了测试装置的工作原理和系统组成:用于测量拉伸载荷的力传感器基于压阻效应且为双平行式柔性铰链结构,分辨率高达2 mN;施加交变载荷的振动模块由压电陶瓷和杠杆放大机构组成,最高可实现0.7 kHz的稳定输出.介绍了基于VB.NET软件平台开发的数据采集及运动控制系统,实现了动静平台的自动调平和拉伸测试功能.通过对比预施加交变载荷和直接拉伸的拉伸测试的重复实验,验证了设计装置的可行性与稳定性.     

机敏水泥基材料及其无线应力/应变测量系统的研制

为监测混凝土结构性态,开发了一种机敏镍粉水泥基材料及其无线应力/应变测试系统.首先,给出了填充镍粉的水泥基材料的应力/应变传感单元的制备方法、测量原理和性能分析;其次,制作了应力/应变的无线测试系统;最后,完成了机敏镍粉水泥基材料的无线应力/应变测试系统的实验.结果表明,机敏镍粉水泥基材料的电阻率随着压应力/应变是线性可逆变化的;集成的无线压应力/应变测试系统的测量范围在0 Mpa/0με到2.5 Mpa/311.5με,无线应力/应变系统可以实现应力/应变灵敏度为16.894%Mpa-1/0.133 65με-1(即应变灵敏度系数为1 336.5)和分辨率为150 Pa/O.02με;新开发的机敏镍粉水泥基材料的无线应力/应变测试系统具有应力/应变灵敏度高、分辨率高、电路简单等优势,适合结构健康监测用.     

中国微米纳米-微纳结构对电容式柔性压力传感器性能影响的研究

设计制备出三明治结构的电容式柔性压力传感器,并对其性能进行研究.该传感器以银纳米线为电极材料,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为柔性衬底,同时采用毛面玻璃和光面玻璃分别作为柔性衬底的制备模板,制备出微纳结构和平面结构的PDMS薄膜.然后采用喷涂法制备AgNWs/PDMS复合电极,以另外一层PDMS为介电层,将两电极面对面封装,得到电容式柔性压力传感器,最后系统研究了传感器的电极微纳结构对器件性能的影响.本文研究表明,具有微纳结构的AgNWs/PDMS复合薄膜传感器的灵敏度为1.0 kPa-1,而平面结构的AgNWs/PDMS复合薄膜传感器的灵敏度为0.6 kPa-1,由此可知具有微纳结构的柔性衬底能够显著提高器件的灵敏度.