深小孔电解加工阴极侧壁绝缘层制备及试验

航空发动机零部件中存在大量深小孔,不仅孔径小、深径比大,而且要求孔表面没有再铸层,这些特点给孔的加工带来了很多困难。电解加工是一种有效的加工方法,针对大深径比小孔电解加工所用的阴极侧壁绝缘层制备困难,且使用过程中容易损坏的问题,尝试了多种材料、多种方式的绝缘层制备方法,并对其在加工过程中的性能稳定性进行了试验研究,最终提出了一种基于弹性石英毛细管的新型多层复合绝缘层制备方法,并借助该方法制作管阴极,在不锈钢材料上成功加工出直径1.1 mm、深径比达181的深小孔。

GH4169镍基高温合金射流电解加工微坑阵列试验研究

表面微坑阵列在机械密封、摩擦磨损、表面润滑、传热散热等方面有巨大作用。为了能在GH4169镍基高温合金上射流电解加工微坑阵列,通过测试合金在不同溶液中的极化曲线,优选了射流电解加工合金的电解液,并在此基础上设计试验,探究了加工电压、射流速度对射流电解加工微坑的影响规律,并通过优选工艺参数加工出微坑阵列。最后,以质量分数10%的NaNO_(3)溶液为电解液,以加工电压25 V、射流速度10 m/s加工出平均深径比为0.376、深径比标准偏差为0.004372的加工精度高、一致性好的微坑阵列结构。

高品质大深径比微孔电火花加工研究现状

针对大深径比深微孔加工面临单一维度下大深径比高导致的排屑难等问题,综述了利用电火花技术加工深微孔的方法及演变。从工具电极的结构设计、运动规划和能场辅助方式等常用方法论述了目前电火花加工深微孔现状,同时介绍了提升深微孔加工表面质量的主要方法,最后探讨了当前电火花加工深微孔面临的瓶颈及未来发展趋势。

基于结构优化的矩形微通道换热特性分析

本文采用了数值模拟的方法,研究了微通道换热器结构对其内部流动与换热性能的影响,分析了不同宽高比C矩形微通道内流动与换热特性的变化,在其内部加微结构并分析微结构对换热器热性能的影响。结果表明:矩形微通道在宽高比C=1.00与宽高比C=2.00时微通道整体换热性能分别呈现出最差与最优,换热性能相差约31.5%,综合性能相差约23.6%;在宽高比C=2.00的矩形通道内表面添加微结构之后,微结构引起流道内局部扰动破坏边界层强化了流体混合的同时增强了换热,流速较小时增强效果较明显,换热最大可提高2.88倍,但伴随着巨大的压降,最大达到97.3%。

高深宽比倾斜沟槽的深硅刻蚀技术

针对微电子机械系统(MEMS)行业对3D加工日益增长的需求,提出了一种结合法拉第笼和倾斜衬底支架,利用改进的BOSCH工艺进行任意角度深硅刻蚀的创新工艺方案。首先通过仿真计算对法拉第笼的特征尺寸进行了优化,进一步采用法拉第笼和用于制备倾角的衬底支架,对BOSCH工艺参数进行了调整,最终获得了倾角为30°、深度超过25μm、深宽比高达7.9∶1的倾斜沟槽。结果表明利用法拉第笼和倾斜衬底支架,采用深硅刻蚀工艺可以制备高深宽比的倾斜沟槽,而且沟槽角度可以通过加工不同倾角的支架实现。结合法拉第笼和倾斜衬底支架进行等离子体刻蚀可为其他倾斜结构的制备工艺提供参考。

高端印制电路板用硬质合金微型钻头技术发展趋势

印制电路板是电子系统中承载电子元器件并连接电路的桥梁,以硬质合金微型钻头为工具的机械钻孔是印制板微孔的主要加工方式。本文对精密微型钻头及其加工技术进行综述,总结出精密微型钻头正朝着新型化、微细化、高精度化和高性能化的发展趋势。同时对高端印制板用极小径微型钻头、大长径比微型钻头和涂层微型钻头的技术发展动态进行综述,指出其超细径、超大长径比和超润滑涂层的发展方向。

微细深孔加工研究进展及关键技术分析

随着科学技术的进步和工业生产的发展,包括圆形孔和异形孔在内的微细深孔的应用日趋广泛。对微细深孔加工的研究进展进行了综述,主要包括微细钻削、激光加工、电解加工、超声加工、电火花加工及其复合加工等,对其中的一些方法特别是微细电火花加工的关键技术进行了分析。

在金属基底上制作高深宽比金属微光栅的方法

根据光学领域对高深宽比金属微器件的需求,利用UV-LIGA工艺在金属基底上制作了具有高深宽比的金属微光栅。采用分层曝光、一次显影的方法制作了微电铸用SU-8胶厚胶胶模,解决了高深宽比厚胶胶模制作困难的问题。由于电铸时间长易导致铸层缺陷,故采取分次电铸等措施得到了电铸光栅结构;同时通过线宽补偿的方法解决了溶胀引起的线宽变小问题。在去胶工序中,采用"超声-浸泡-超声"循环往复的方法。最终,制作了周期为130μm、凸台长宽高为900μm×65μm×243μm的金属微光栅,其深宽比达到5,尺寸相对误差小于1%,表面粗糙度小于6.17nm。本文提出的工艺方法克服了现有方法制作金属微光栅时高度有限、基底易碎等局限性,为在金属基底上制作高深宽比金属微光栅提供了一种可行的工艺参考方案。

影响聚合物微翅片注射成型翘曲变形的因素探讨

聚合物微槽道换热器未来在电子设备散热方面具有很高的实用价值。利用Moldflow模流分析软件,以微槽道换热器为研究对象,以聚丙烯为原材料,基于微注射成型技术,研究不同外形尺寸、翅片深宽比、脱模角度、浇口尺寸和浇口分布型式对翅片翘曲变形的影响规律。模拟实验结果表明:百微米级微翅片大小减半其翘曲量减少为原来的1/3;翅片脱模角增大可以有效改善翘曲变形;翅片高宽比增大可强化其对翘曲的影响;浇口尺寸减小利于改善翘曲变形且双浇口能有效的减小翘曲变形的发生。

低展弦比微型轴流涡轮弯叶片设计

针对微型轴流涡轮机面临的低展弦比、低雷诺数导致效率降低的问题,以某型200kW微型燃气轴流涡轮发电机高压涡轮为研究对象,采用数值模拟方法开展了低展弦比下微型弯曲轴流涡轮叶片设计技术研究。对展弦比为0.88的涡轮静叶,分析对比了正弯和J型弯静叶对微型涡轮流场的影响,结果显示:正弯静叶顶部出口气流角较大,造成下游动叶叶尖泄漏损失增大,整体效率下降;而J型弯方案抑制了下游动叶叶背中径的流动分离,整体性能较原型有所提升。然后,研究了J型静叶弯高和弯角对涡轮性能的影响规律,结果表明:采用大弯高小弯角设计的J型静叶提高了静叶根部通流能力,同时合理分配了静叶通道内的负荷以及出口气流方向,对涡轮级流场的改善效果更佳。J型静叶弯高为1、弯角为+5°时,级效率达到0.852,流量为1.205kg/s,较原型分别提高了0.77%和0.96%。

应用微波技术抑制光刻胶图形的坍塌与黏连

针对显影工艺中水的表面张力导致的高高宽比抗蚀剂图形的坍塌及黏连,提出了一种基于微波加热的干燥技术来有效改善纳米抗蚀剂图形的干燥效果。该方法利用微波穿透光刻胶结构直接加热光刻胶图形间隙中残存的去离子水,水分子吸收微波的光子能量迅速蒸发,从而有效地抑制光刻胶图形的坍塌与黏连现象。利用提出的基于微波加热的干燥方法,成功获取了高260nm、宽16nm的光刻胶线条组和直径为20nm的光刻胶柱形阵列,其中高高宽比线条组和由15 625根柱子组成的柱形阵列结构没有出现坍塌及黏连情况,验证了在微波产生的交变电场作用下,可以减小水分子团簇,降低水的表面张力。

试论税收经济效率的不同层次及其实现

税收的经济效率包含三个层次的内容 :在宏观层次上应优化资源的宏观配置 ,保持社会总供求的均衡并推动经济增长 ;在中观层次上应保持经济结构协调 ;在微观层次上应尽可能减轻经济主体的超额负担。与此相对应 ,政府应采取相应的税收政策以保证税收经济效率在三个层次上得以实现。

基于双光纤耦合的微深孔测量方法

为了解决微深孔的精密测量问题,介绍了一种基于双光纤耦合原理的微深孔测量方法。该方法属于瞄准触发式测量方法,通过双光纤耦合器及显微物镜将光纤传感器触测头在微深孔内的微小位移量转变为CCD图像捕捉系统的横向位移量,利用图像空间定位算法得到CCD上的光斑中心位置。由CCD上光斑能量中心位置与传感器触测点在空间位置的一一对应关系即可得出传感器触测头在孔内部与孔壁的接触状况,从而实现对被测孔测量时的高精度瞄准。光纤传感器瞄准后将发出信号给测量长装置,如双频激光干涉仪,以实现对微深孔的精密测量。最后运用该方法对直径为0.2mm、深2.0mm深盲孔的直径进行了测量,其测量结果的重复不确定度优于0.4μm。同时运用该方法对直径为0.3mm、深1.0mm的微深孔的圆柱度进行了测量。

中国大学学报改革的角度、定位与方向

对于中国大学学报的评价及其改革问题,不同的人从不同的角度往往会得出不同的结论。观察中国大学学报,既要立足于历史和国情,更要把它放在当前形势和国际化背景下。中国大学学报改革,不是某些人的个人意志,实是形势发展所作出的必然选择。根据中国特殊的国情和学报的现实状况,中国大学学报改革应走多元化之路。突破点宜先从体制外和宏观层面着手,从布局、结构、定位、运作等方面催生一批高校学术期刊的新业态,以此带动中国传统大学学报的革新洗面与改造升级。

大长径比皮料玻璃管加工工艺研究及应用

为满足高增益、低噪声微通道板要求的大长径比皮料玻璃管,采用精密机械整形冷加工工艺提高皮料管的几何均匀性,实现微通道板的性能提升。通过改善机床加工误差、对刀误差以及设计合适的机动夹紧机构可有效控制皮料管内圆精磨加工精度。对磨头转速、背吃刀量、轴向进刀速度及金刚砂磨头粒度4个水平因子开展L16正交试验,得出背吃刀量是影响皮料管内圆精磨加工表面质量的主要因素。选择合适的抛光工艺及工装夹具,最终将皮料管的尺寸变化量控制在1%以内,表面粗糙度Ra值有效控制在0.02μm。通过Φ25/6型微通道板制板试验,结果表明:减小皮料管的几何尺寸偏差在一定程度上提高了微通道板阵列一致性、开口面积比一致性,以及增益均匀性,对制造高性能微通道板有较好的借鉴作用。

微细电火花块反拷加工机床关键零部件设计与实验

设计并研制了一台微细电火花块反拷加工机床并对其关键零部件进行了详细的介绍,该机床主要由镶嵌陶瓷V型主轴系统、高精密的微三维运动平台、杯状工作液槽以及可转动的块电极辅助夹具构成。采用可转动的块电极辅助夹具可以在线修正工具电极与块电极之间的安装位置关系,减少块电极反拷平面与工具电极回转轴线之间的平行度误差。应用该机床并采用径向进给的反拷方式,成功的加工出了直径约为400μm,长度为18.2mm,长径比达到45的微细电极。

活动屏蔽膜板高深宽比微细电铸技术研究

针对金属微结构器件制造难的问题,提出了活动屏蔽膜板高深宽比微细电铸技术,通过屏蔽膜板动态地限制电沉积的区域,可以用低深宽比的膜板图形加工出高深宽比的金属微结构,并且免除了去胶等难题。在对活动屏蔽膜板微细电铸电场及传质进行分析的基础上,开展试验研究,获得了特征尺寸为500μm,深宽比分别为3和5的微静电梳状驱动器梳齿及微圆柱电极阵列。

O_(2)反应离子深刻蚀PMMA

高深宽比结构是提高微器件性能的重要环节之一。利用RIE深刻技术加工具有高深宽比结构的图形 ,方法简单 :它不象LIGA技术那样 ,需昂贵的同步辐射光源和特制的掩模板 ,对光刻胶的要求也不是特别高 ,利用这种技术深刻蚀PMMA膜 ,以Ni作掩模 ,采用普通的光刻胶曝光技术和湿法刻蚀的方法将Ni掩模图形化 ,然后利用O2 RIE技术刻蚀PMMA ,可以得到深度达 1 0 0 μm ,深宽比大于 1 0的微结构 ,图形表面平整 ,侧壁光滑垂直。在刻蚀过程中 ,氧气压、刻蚀功率等工艺参数对刻蚀结果影响较大。

高深宽比微细结构电铸时传质过程数值分析

针对高深宽比微细结构电铸时存在严重传质受限的问题,以微深槽特征为分析对象建立液相传质两种数学模型——维扩散模型和二维对流—扩散模型,并分别用Matlab专用工具箱和Fluent 6.2流体仿真软件进行数值求解,依次分析以扩散、强制对流-扩散、复合对流(强制对流和自然对流)-扩散等为主导传质模式作用下微细电铸时,流场和离子浓度场的空间变化规律及其对液相传质效果的影响,并进行试验验证。结果表明:微细结构电铸时,单一扩散作用仅能用于深宽比小于2且电流密度小于2A/dm^2的液相传质场合;槽外强制对流只能对深宽比小于2的微槽内电解液产生一定搅拌作用;强化槽内自然对流作用并与槽外强制对流协同配合时,槽(深宽比为5)内可形成独特的单个或多个占据整个槽空间的涡流循环胞,涡流流速约为强制对流流速的1/20～1/2,明显改善传质效果,试验结果与此相印证。

微细电火花加工技术

微细电火花加工(Micro Electrical Discharge Machining,Micro EDM)作为微细加工技术的一种,可以在任何导电材料上加工高精度、大深宽比微细三维型腔,以满足日益增长的产品微小型化需求。针对微细电火花加工中的一些关键问题,如微细电极损耗与补偿、大深径比微孔加工,本文着重介绍部分研究结果,以期在微细电火花加工技术的应用中,提供解决对策。