国际科技合作与交流专项项目(2009DFB10330)
- 作品数：14 被引量：96H指数：6
- 相关作者：李以贵刘景全杨春生唐刚何丹农更多>>
- 相关机构：上海交通大学南昌工程学院国家工程研究中心更多>>
- 发文基金：国际科技合作与交流专项项目国家自然科学基金上海市浦江人才计划项目更多>>
- 相关领域：电子电信机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 微型压电振动能量采集器的研究进展被引量：24
- 2010年
- 微型压电振动能量采集器具有结构简单、能量密度高、寿命长等优点,使其在无线传感器网络自供电方面具有较广阔的应用前景。着重介绍压电振动能量采集器的关键技术及围绕其关键技术国内外在压电振动能量采集器方面的研究现状和最新进展,以及未来的发展趋势。
- 唐刚刘景全马华安柳和生
- 关键词：压电振动微机电系统
- 用同步辐射光刻直接在有机玻璃板上制备高深宽比亚微米光栅被引量：6
- 2010年
- 为了将平面金属膜紧密耦合到纳米光栅形成的表面等离子体共振传感器,以提高灵敏度,以及利用亚微米光栅调整共振反射波长,需要制备亚微米结构光栅。介绍了一种基于X光光刻的亚微米结构光栅的制造技术。该结构光栅是利用日本立命馆大学的同步辐射光源进行同步辐射光光刻,在有机玻璃(PMMA)板上直接得到亚微米光栅。用此纳米加工技术获得的光栅线宽为250 nm,周期为500 nm,深宽比为8的PMMA亚微米结构光栅。还优化了曝光近接间隔、曝光剂量和显影时间等同步辐射光刻参数。
- 李以贵杉山进
- 关键词：光栅高深宽比
- 微型压电能量采集器的仿真、制造与测试被引量：2
- 2010年
- 理论分析得到微悬臂梁式压电能量采集器的设计准则。采用一种新颖的制造工艺,将高性能压电陶瓷锆钛酸铅(PZT)块材与硅片在540℃高温下键合1 h后,减薄并切割成形成压电悬臂梁。使用ANSYS软件进行仿真,得到了器件的固有频率、尖端位移和电压输出的频率响应。设计一套振动能量采集器测试装置,并对器件进行测试。测试结果表明,所制得的器件固有频率为2 580 Hz,在10 m/s2的正弦加速度激励下,其输出峰-峰值电压达1.58 V,测试结果与仿真分析基本吻合。
- 孙健李以贵刘景全杨春生何丹农
- 关键词：悬臂梁压电键合固有频率
- 利用PZT块材制备微型压电悬臂梁采能器的研究被引量：7
- 2011年
- 采用压电陶瓷(PZT)片状块材设计并制作了一种可集成于微机电系统的压电悬臂梁能量采集器。介绍了元件的整体制备流程,包括湿法化学蚀刻、反应离子(RIE)干法蚀刻、UV-LIGA等流片技术。该文利用环氧树脂将PZT紧密粘结在基片上的方法步骤和工艺参数作了详细描述,最终获得了2 000μm×750μm×500μm(长×底宽×尖宽)的梯形悬臂梁结构,PZT层厚度为16.7μm,并在其自由端装配Ni质量块以降低元件的固有频率。通过自搭建的检测系统测得,该能量采集器在1阶谐振工作状态(824.7 Hz,1g加速度强度)下获得了峰-峰值为1 160 mV的输出电压,是利用PZT薄膜制备的同尺寸采能器的2倍。
- 郑慈航唐刚刘景全李以贵余震何丹农杨春生
- 关键词：压电发电微机电系统
- 一种基于声表面波驱动液滴的二维数字微流体检测技术被引量：2
- 2010年
- 在128°YX型LiNbO3衬底上制造了铝叉指电极对,实现了利用声表面波(SAW)对液滴进行驱动.对驱动原理、衬底材料选择进行了详细阐述,说明了选择L iNbO3作为衬底的合理性.在详细分析驱动力和阻滞力的基础上,构造了液滴运动理论模型,同时对理论模型进行了实验验证.实验结果表明,实验中液滴在移动距离较小时与理论模型吻合.提出一种用显著减小阻滞力的选择性沉积疏水导轨和实现步进移动的调制电源来实现二维数字微流体检测技术.
- 高阳李以贵张俊峰刘景全杨春生
- 关键词：声表面波疏水性
- 压电微能量采集器PZT厚膜制备及其图形化研究被引量：1
- 2011年
- 采用环氧树脂作为中间层的真空键合技术实现体材PZT与硅片键合,再利用机械化学抛光方法将PZT减薄到适当的厚度制备了PZT铁电厚膜,构成了SiO2/Si/SiO2/Epoxy/Ag/PZT/Cr/Cu形式的压电能量采集器悬臂梁结构。基于半导体光刻技术,通过湿法化学刻蚀和切片两种方法实现了PZT厚膜图形化问题,为基于体材PZT厚膜的高性能压电能量采集器的研制打下了良好的基础。
- 唐刚刘景全杨春生柳和生李以贵
- 关键词：湿法化学刻蚀振动
- 微压电式振动能量采集器的研究进展被引量：22
- 2009年
- 给出了微压电式振动能量采集器的基本工作原理和物理模型。按照压电单元结构类型的不同,将其分为单一的直线型悬臂梁、直线型悬臂梁阵列、L型悬臂梁和圆形压电膜,分别讨论了各种类型的微压电振动能量采集器的优缺点。详细介绍了国内外各研究小组研制的微压电式振动能量采集器的结构参数、性能及其应用现状,分析针对目前研究中存在的问题,指出如果能在分析建模、压电结构及压电材料优化方面取得实质性进展,微压电振动能量采集器作为新型供能设备在MEMS系统和低功耗无线传感网络中的应用将会具有更加诱人的前景。
- 孙健李以贵刘景全杨春生何丹农
- 关键词：微机电系统压电式悬臂梁
- 基于共晶键合与对准切割的压电材料微细加工被引量：1
- 2016年
- 高硬度陶瓷材料的微加工一直是微细加工的难题。为了解决此难题,采用金膜为中间层的硅-锆钛酸铅(Si-PZT)共晶键合工艺和带进刀标记的PZT压电陶瓷的切割加工,制备出块状PZT微结构。实验结果表明,当金膜厚为1μm时,Si-PZT的共晶键合强度可达20 MPa以上。这个强度可为PZT材料的切割加工和应用提供有力保障。Si-PZT共晶键合与PZT的对准切割加工结合的方法可在微细领域加工PZT等超硬材料,为加工PZT微结构阵列提供一种新途径。
- 颜平李以贵黄远田中克彦杉山进
- 关键词：压电陶瓷微细加工共晶键合中间层
- 超声液体环境下压电式振动能量采集的研究被引量：4
- 2011年
- 针对在液体环境下工作的器件不利于直接供能这一难题,制作了一种可在液体环境下工作的振动能量采集器,采用压电悬臂梁结构在液体环境中采集水中的超声能量,在32 kHz超声频率激励下,最高获得了5.04 V的输出电压。通过改变超声波与悬臂梁的相对方向及液体盐分质量分数,发现能量采集器在超声液体环境下工作的发电效率随盐分质量分数的增加而减小;在当悬臂梁与超声换能器平面的夹角为45°~60°时,能量采集器的发电效率最高。
- 郑慈航唐刚刘景全尹桂林余震何丹农
- 关键词：超声波振动
- 应用X射线光刻的微针阵列及掩模板补偿被引量：5
- 2010年
- 提出了一种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微针的微细加工工艺,该工艺基于PCT技术,结合X射线以及光刻掩模制作三维微结构。通过移动LIGA掩模板曝光来加工微立体PMMA结构,其加工形状取决于X光光刻掩模板吸收体的形状。实验显示,最终的结构形状并非完全与掩模板上吸收体的形状一致。如果不对X光光刻掩模板的吸收体形状进行补偿,即会使被加工的微结构侧面变形,从而影响微针的性能。分析了微针阵列侧面变形的原因,认为这种变形是由于显影时间与曝光量之间的非线性关系导致结构形状与曝光量分布不完全一致造成的。利用PCT方法制作的PMMA微针其长度为100～750μm,直径为30～150μm,针尖的直径最小可达100nm。通过对LIGA掩模板上的吸收体图形进行适当的补偿,使吸收体图形从中空的双直角三角形变为中空的半椭圆图形,增强了带沟道的微注射针阵列的强度。
- 陈少军李以贵杉山进
- 关键词：X射线光刻聚甲基丙烯酸甲酯掩模吸收体
