无背板生长工艺微电铸均匀性的实验研究

针对基于无背板生长工艺的微电铸模具高度不均匀问题,本文首次采用两种不同的周期换向电流进行了实验研究.两种周期换向电流分别是正负脉冲换向电流和正向脉冲负向连续的换向电流,实验采用在大量正脉冲电流微电铸实验基础上总结出来的工艺参数.实验结果表明,由于负向电流腐蚀铸层表面的微观突起,脉冲间断时间消除微电铸阴极表面的浓差极化,正负脉冲电流获得了较好的微电铸均匀性.

基于分形维数的CFRP切削加工表面三维形貌评定方法

提出了基于表面灰度图像的分形维数来表征碳纤维复合材料(CFRP)加工表面形貌的方法,并进行了试验验证.结果表明,在计算尺度范围内,采用分形维数来表征CFRP加工表面形貌是可行的,切削加工表面的形貌和其分形维数密切相关,表面越粗糙,分形维数值越大;同表面粗糙度常规表征方法相比,分形维数更能全面客观描述表面的整体形貌特征.该方法只须加工表面灰度图像,数据处理速度快,有较好的实用价值.

天线罩制造中的电厚度测量技术

天线罩在运载火箭、飞船、导弹及返回式卫星等航天飞行器无线电系统中具有重要地位。罩壁电厚度是影响天线罩电性能的重要参数之一。分析了电磁波在天线罩介质中的传输特性和天线罩电厚度测量的必要性,介绍了国内外高性能天线罩制造过程中罩壁电厚度测量技术的研究现状和发展趋势。

微电铸器件铸层均匀性的研究

理论分析了负脉冲电流对铸层的修饰作用,采用正负间断脉冲电流和正间断负连续脉冲电流进行了相应的微电铸的实验研究。实验采用的微电铸器件是特征宽度为90μm的微流控芯片的金属模具。微电铸实验主要包括三个步骤:制作SU-8胶胶模,微电铸和去除SU-8胶。为了对实验结果进行对比分析,两组实验的工作时间和电流强度均采用240min和2.5 A/dm2。将正负脉冲电流微电铸与正脉冲电流微电铸的实验结果进行了对比分析。研究结果表明,正负间断脉冲电流能够获得较好的器件铸层均匀性。由于在负向脉冲的间断时间内,铸层表面附近的浓度极差得以改变,因此正负间断脉冲电流微电铸的铸层均匀性优于正间断负连续脉冲电流微电铸。实验结果与理论分析结果相一致。

三角网格模型上的四边形曲线网生成新方法

四边形网格划分是组合曲面建模技术的首要条件.针对海量流形三角网格数据,提出了基于网格简化技术与调和映射算法的四边形网格生成新方法——映射法.该方法采用基于顶点删除的网格简化技术对三角网格模型进行简化,进而借助调和映射算法将简化网格映射到二维平面上进行四边形划分,并将所获得的平面四边形节点数据逆映射回物理域,采用短程线边界形式最终得到适于组合曲面建模的空间四边形拓扑.该方法简单、实用,运行速度较快,实际的算例也验证了方法的有效性与可行性.

基于元胞自动机算法的三维玻璃微流控芯片湿法刻蚀模拟研究

以二维动态元胞自动机理论为基础,提出一种针对玻璃各向同性刻蚀特性的三维动态元胞自动机(Cellular automata)算法.利用创建刻蚀链表的方式代替传统的元胞搜索,提高了算法效率,并通过改进元胞信息的存储方式,使得三维元胞阵列得以存储于二维矩阵中.最后利用OpenGL技术对刻蚀结果进行三维成像.该算法在个人计算机上实现了较高分辨率(4000×4000像素)的三维刻蚀模拟与显示.通过对比玻璃刻蚀的实验结果和前人的研究评估模型,模拟结果完全能够实现对刻蚀结果的预测.文中的研究表明:建立的三维元胞自动机算法可以有效地应用于玻璃刻蚀过程的模拟.

SU-8光刻胶玻璃化转变温度及力学性能的分子动力学模拟

基于COMPASS分子力场,经过分子聚合,能量最小化和退火模拟等构建SU-8光刻胶模型。利用分子动力学的研究方法,模拟研究了SU-8胶的玻璃化转变温度及其主要的影响因素;同时计算了在室温条件下交联SU-8胶的杨氏模量、泊松比、剪切模量、体积模量等力学性能。结果表明,模拟得到的玻璃化转变温度和力学性能与实验结果相一致;非键能是导致非交联SU-8胶玻璃化转变的主要因素之一。