第36节-微机械及其微细加工技术
食品工艺(36)
食品工艺(36)第一章绪论第一节食品的加工概念一、食物与食品1 食物——供人类食用的物质称为食物。
是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调剂机能必不可少的营养物质,也是产生热量保持体温、进行体力活动的能量来源。
除少数物质如盐类外,几乎全部来自动植物和微生物。
2 食品——通过加工制作的食物统称为食品。
食品的种类对食品不同的人关怀的侧面不同;不同地区也有不同的情形食品分类的方法:按加工工艺分;按原料种类分;按产品特点分;按使用对象分:老年、儿童、婴儿、妇女、运动员、航空、军用。
二. 食品的功能食品对人类所发挥的作用;人类吃食品的目的;人类对食品的要求;1.营养功能(第一功能)蛋白质、碳水化合物(糖)、脂肪、维生素、矿物质、膳食纤维。
提供营养和能量,为了生存——营养功能(吃饱)。
2.感观功能(第二功能)为了满足视觉、触觉、味觉、听觉的需要,使多吃吃好。
外观:大小、形状、色泽、光泽、稠度;质构:硬度、粘性、韧性、弹性、酥脆;风味:气味、香臭。
味道酸、甜、苦、辣、咸、鲜、麻。
3.保健功能(第三功能新进展的功能)调剂人体生理功能,起到增进健康、复原疾病、延缓衰老、美容等作用。
三、食品的特性1.安全性无毒无害卫生;2.方便性食用使用运输;3.保藏性有一定的货架寿命。
四、加工工艺1.1.食品加工概念将食物(原料)通过劳动力、机器、能量及科学知识,把它们转变成半成品或可食用的产品(食品)的过程。
原料——产品加工加工预处理:清洗分离粉碎;单元操作:加热冷却干燥;关键工序:杀菌消毒;食品添加剂:调味储存;包装:坚持由于加工操作带来的产品的特点。
2.食品加工的目的满足消费者要求;延长食品的储存期;增加多样性;提高附加值。
食品加工过程或多或少都含有这些目的,但要加工一个特定产品其目的性可能各不相同。
比如冷冻食品的目的要紧是保藏或延长货架寿命;糖果工业的要紧目的是提供多样性。
然而要达到各个产品的目的却并不简单,并不是买来设备就能够生产,或达到生产出食品并赢利的目的3.食品工艺依照技术上先进、经济上合理的原则,研究食品的原材料、半成品和成品的加工过程和方法的一门应用科学。
2021年国家开放大学《科学与技术》形考任务(1-4)试题及答案解析
2021年国家开放大学《科学与技术》形考任务(1-4)试题及答案解析形考任务1(正确答案已附题目之后)一、多项选择题(每题2分,共40分)一、填空题(每题2分共8分)(如果以附件形式提交,请在输入框中输入“见附件”)题目1完成满分8.00未标记标记题目题干1.科学与技术相互依存、相互渗透、相互转化;科学是技术发展的理论基础,技术是科学发展的。
2.高新技术通常是具有突出的社会功能及极高的经济效益,以最新的为基础,具有重要价值的技术群。
3.19世纪自然科学的三大发现是细胞学说、生物进化论和。
4.工业革命的标志是。
手段;科学发现;能量守恒与转化定律;蒸汽机的使用未标记标记题目信息文本二、名词解释(每题5分共20分)(如果以附件形式提交,请在输入框中输入“见附件”)题目2完成满分20.00未标记标记题目题干1.科学2.技术3.电力革命4.新技术革命1.科学:反映客观事物本质和运动律的知识体系,是人们分析、研究事物的一个探索过程,是一项全社会的事业。
2.技术:为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系,是人们改造世界的各种工具、方法和技能。
高新技术:对知识密集、技术密集类产业和产品的统称,是指对一国经济、国防有重大影响和较大社会意义,能形成产业的新技术或尖端技术。
3.电力革命:指19世纪后半叶到20世纪初,发生的以新的电能(代替了蒸汽动力)开始作为主要的能源形式,支配社会经济生活的社会进步和经济变革。
4.新技术革命:始于20世纪中叶的新技术革命,可称为第三次技术革命,它是在20世纪自然科学理论最新突破的基础上产生的。
未标记标记题目信息文本三、简答题(17分)(如果以附件形式提交,请在输入框中输入“见附件”)题目3完成满分17.00未标记标记题目题干科学发展的内部和外部因素是什么?科学发展的外部原因是人类社会的经济发展和生产活动的需要推动了科学的不断进步,内部原因是由于新发现的事实与旧有的理论之间的矛盾,以及各种已有的各种观点、理论之间的矛盾。
第36节微机械及其微细加工技术
➢ 光开关、波分复用器、集成化RF组件、打印喷头
娱乐消费类
➢ 游戏棒、虚拟现时眼镜、智能玩具
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3.6 微机械及其微细加工技术
微机电技术已经受到工业发达国家的 高度重视。从微机电发展的总体水平看, 许多关键技术已经突破,正处于从实验 室研究走向实用化、产业化阶段。
• 美国国家自然科学基金、先进研究计划、 国防部等投资1.4亿美元进行微机电系统 技术的研究。
精度高,重量轻,惯性小。
2.性能稳定,可靠性高。 微机械器件体积极小,封装后几乎
可以摆脱热膨胀、噪声和挠曲等因素的 影响,具有较高的抗干扰性,可以在比 较恶劣的环境下稳定工作。
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3.6 微机械及其微细加工技术
3.能耗低,灵敏性和工作效率高(响应时 间短) 。 完成相同的工作,微机械所消耗的 能量仅为传统机械的十几或几十分之一, 却能以数十倍以上的速度运作。微机电 系统不存在信号延迟等问题,从而更适 合高速工作。
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3.6 微机械及其微细加工技术
2. MEMS在医疗和生物技术领域的应用 生物细胞的典型尺寸为1~10um,生
物大分子的厚度为纳米量级,长度为微 米量级。微型器件尺寸也在这范围之内, 因而适合操作生物细胞和生物大分子。 另外,临床分析化验和基因分析遗传诊 断所需要的各种微泵、微阀、微镊子、 微沟槽、微器皿和微流量计等。
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3.6 微机械及其微细技术加工
• 我国的微系统研究起步并不晚,目前从 事微机电系统研究的单位有60多个,主 要集中在高校、中科院及信息产业部的 研究所。已积累了一些基础技术,取得 了一些传感器和微执行器的研究经验和 科研成果,多数为实验室产品,商品化 工作刚刚起步,离产业化要求相距甚远。
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机械制造装备设计课后习题答案
1-1 为什么说机械制造装备在国民经济开展中起着重要的作用?制造业是国民经济开展的支柱产业,也是科技技术开展的载体及使其转化为规模生产力的工具与桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现,重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平与综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比,特别强调应满足哪些要求?为什么?柔性化精细化自动化机电一体化节材节能符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么?试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心与柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里?柔性化有俩重含义:产品机构柔性化与功能柔性化。
数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中,不同工件可以同时上线,实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进展调整以满足不同工件的加工。
1-6.机械制造装备的机电一体化表达在哪些方面?可获得什么好处?答:机械制造装备的机电一体化表达在:其系统与产品的通常构造是机械的,用传感器检测来自外界与机器内部运行状态的信息,由计算机进展处理,经控制系统,由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进展操作,使系统能自动适应外界环境的变化,机器始终处于正常的工作状态。
采用机电一体化技术可以获得如下几方面功能:1,对机器或机组系统的运行参数进展巡查与控制;2,对机器或机组系统工作程序的控制;3,用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能,简化产品的机械构造。
1-7 对机械制造装备如何进展分类?加工装备:采用机械制造方法制造机器零件的机床。
工艺装备:产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
仓储运输装备:各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
辅助装备:清洗机与排屑装置等设备。
1-8工业工程指的是什么?如何在设计机械制造装备时表达工业工程的需求?答:工业工程是对人、物料、设备、能源与信息能组成的集成系统进展设计,改善与实施的一门科学。
先进制造技术-5-6微机械及微细加工技术
五、微机械及微细加工技术1、微机械简介现代制造技术的发展有两大趋势:一是向着自动化、柔性化、集成化、智能化等方向发展,使现代制造成为一个系统,即现代制造系统的自动化技术。
另一个就是寻求固有制造技术的自身微细加工极限。
探索有效实用的微细加工技术,并使其能在工业生产中得到应用。
微机械由于具有能够在狭小空间内进行作业而又不扰乱工作环境和对象的特点,在航空航天、精密仪器、生物医疗等领域有着广阔的应用潜力,受到世界各国的高度重视并被列为21世纪的关键技术之首。
比如,美国宇航局投资1亿美元着手研制“发现号微型卫星”;说明:卫星有大型、小型卫星、微型卫星和纳米卫星,区别是:小型卫星为一种可用常规运载器发射的航天器,质量为100~500kg;微型卫星定义为所有的系统和子系统都全面体现了微型制造技术,质量为10~100kg;纳米卫星是一种尺寸减小到最低限度的微卫星,质量为1~10 kg。
在航天发展史上,由于受运载能力及技术水平的限制,早期研制的卫星都采用小卫星方案,其重量只有几十千克。
70年代末,由于大推力运载火箭的研制成功和设计与制造能力的提高,大型多功能卫星开始出现,卫星体积不断增大,功能也越来越复杂。
随之而来的是成本不断攀升,风险逐渐增加。
如一枚“大力神”/“半人马座”运载火箭连同所发射的侦察卫星价值可达10.5亿美元以上,一旦发射失败就会造成严重的损失。
而且,卫星一旦被淘汰,形成严重的太空污染。
为此,航天界又将目光重新投向了小卫星。
由于技术的进步,特别是微电子技术的进步,新一代的小卫星采用了许多小型高性能电子部件,但它们同样具有一些大型卫星才有的功能,并为小卫星进一步微型化,进而为微型卫星、纳米卫星的发展奠定了基础。
纳米卫星的概念最早是由美国宇航公司于1993年在一份研究报告中首次提出的,它带来了小卫星设计思想上的根本变革。
纳米卫星是以微机电一体化系统(MEMS)技术和由数个MEMS组成的专用集成微型仪器(ASIM)为基础的一种全新概念的卫星,重量在10千克以下,甚至可降低到0.1千克以下。
再生资源综合利用先进适用技术目录 - 中华人民共和国工业和信息化部
附件1再生资源综合利用先进适用技术目录(第二批)工业和信息化部2014年1月再生资源综合利用先进适用技术目录(第二批)一、废弃电器电子产品综合利用技术1.废旧锂离子电池、镍氢电池资源综合利用技术2.多晶硅生产过程副产品综合利用技术二、废金属综合利用技术3.自动化钢桶翻新再利用生产线技术4.利用废旧金属材料消失模铸造技术5.有色金属液在线除氢技术三、废塑料综合利用技术6.废旧垃圾塑料综合利用与新型化学建材产品生产工艺技术7.医疗废塑料废橡胶热解气化成套装备及技术8.废弃聚四氟乙烯资源回收利用设备及技术9.模块式双向蓄排水立体绿化技术10.利用废弃塑料再生新型棉花包装材料技术四、废橡胶轮胎综合利用技术11.载重系列轮胎硫化橡胶粉技术12.废旧轮胎常温机械法制取橡胶粉自动化生产线13.利用废旧轮胎生产高性能再生橡胶技术14.废旧轮胎橡胶粉在橡胶沥青中的应用技术15.密炼法生产乙丙复原橡胶新工艺及再生技术16.废橡胶复合微纤维补强材料制造技术17.硫化丁基橡胶多段脱硫再生复原技术18.工业化集成控制废弃胶胎低温热解工艺及成套设备五、建筑废弃物综合利用技术19.陶瓷废渣生产轻质陶瓷板材新技术20.建筑垃圾资源化技术21.废玻璃生产泡沫玻璃绝热隔音材料综合利用技术六、农林废弃物综合利用技术22.林区生物质炭电联产设备及关键技术23.移动式沼渣清除设备及资源化加工技术24.新型微生物可溶性秸秆腐熟剂研发技术25.高效转化利用畜禽粪和秸秆生产食用菌和有机肥技术26.农林废弃物热化学转化生态炭技术及其自动化成套设备27.超级杂交水稻专用肥及土壤生态调理剂组合应用技术28.植物秸秆全组分综合利用技术29.生物质气发电与热电联供技术30.固体有机废弃物生物发酵技术31.利用农林废弃物与废旧塑料生产高分子木塑复合型材资源综合利用技术32.稻壳砂浆轻质节能复合墙体加工技术33.秸秆制炭、气、油规模化联产技术34.利用废豆渣生产可溶性大豆多糖及大豆膳食纤维生产技术35.节能循环法纤维板生产工艺36.发酵草禾烃酿造重烃制备轻质燃料油的方法七、其他综合利用技术37.全加氢型废润滑油加氢再生技术再生资源综合利用先进适用技术目录(第二批)一、废弃电器电子产品综合利用技术(2项)编号技术名称主要内容及技术经济指标技术应用情况及推广前景1 废旧锂离子电池、镍氢电池资源综合利用技术该技术可将废旧锂离子电池、镍氢电池或其生产、流通过程中产生的废料,破碎至一定粒度,再分选出钴、镍、铁、铝、铜等主要成分;经湿法冶金处理后,作为原料制备先进电池材料镍钴锰酸锂。
论文分类号查询
说明:我校研究生在撰写硕士学位论文时,学位论文封面上的分类号的填写,请查找《中国图书资料分类法细目》上对应的分类,如学位论文内容属于计算机网络方面的,分类号就为TP393附:中国图书资料分类法细目A马克思主义、列宁主义、毛泽东思想A1 马克思、恩格斯著作A2 列宁著作A3 斯大林著作A4 毛泽东著作A49 邓小平著作A5 马克思、恩格斯、列宁、斯大林、毛泽东著作汇编A6 马克思、恩格斯、列宁、斯大林、毛泽东的生平和传记A8 马克思主义、列宁主义、毛泽东思想的学习和研究B哲学B0 哲学理论B1 世界哲学B2 中国哲学B3 亚洲哲学B4 非洲哲学B5 欧洲哲学B6 大洋洲哲学B7 美洲哲学B80 思维科学(总论)B81 逻辑学(论理学)B82 伦理学(道德哲学)B83 美学B84 心理学B9 无神论、宗教C社会科学总论C0 社会科学理论与方法论C1 社会科学现状、概况C2 机关、团体、会议C3 社会科学研究方法C4 社会科学教育与普及C5 社会科学丛书、文集、连续性出版物C6 社会科学参考工具书C7 社会科学文献检索工具书C8 统计学C91 社会学C92 人口学C93 管理学C94 系统科学C95 民族学C96 人才学C97 劳动科学D政治、法律D0 政治理论D1 国际共产主义运动D2 中国共产党D33/37 各国共产党D4 工人、农民、青年、妇女运动与组织D5 世界政治D6 中国政治D73/77 各国政治D8 外交、国际关系D9 法律E军事E0 军事理论E1 世界军事E2 中国军事E3/7 各国军事E8 战略学、战役学、战术学E9 军事技术E99 军事地形学、军事地理学F经济F0 政治经济学F1 世界各国经济概况、经济史、经济地理F2 经济计划与管理F3 农业经济F4 工业经济F49 信息产业经济(总论)F5 交通运输经济F6 邮电经济F7 贸易经济F8 财政、金融G文化、科学、教育、体育G0 文化理论G1 世界各国文化与文化事业G2 信息与知识传播G3 科学、科学研究G4 教育G40 教育学G41 思想政治教育、德育G42 教学理论G43 电化教育G432 广播、电视教学G44 教育心理学G45 教师与学生G46 教育行政G47 学校管理G48 学校建筑和设备管理G51 世界教育事业G52 中国教育事业G53/57 各国教育事业G61 学前教育、幼儿教育G62 初等教育G63 中等教育G64 高等教育G65 师范教育G71 职业技术教育G72 成人教育、业余教育G728 广播电视教育G728.8 广播电视大学G74 华侨教育、侨民教育G75 少数民族教育G76 特殊教育G77 社会教育G78 家庭教育G79 自学G8 体育H语言、文字H0 语言学H1 汉语H2 中国少数民族语言H3 常用外国语H4 汉藏语系H5-84 世界各地语系H9 国际辅助语I文学I0 文学理论I1 世界文学I2 中国文学I3/7 各国文学J艺术J0 艺术理论J1 世界各国艺术概况J2 绘画J29 书法、篆刻J3 雕塑J4 摄影艺术J5 工艺美术J59 建筑艺术J6 音乐J7 舞蹈J8 戏剧艺术J9 电影、电视艺术K历史、地理K0 史学理论K1 世界史K2 中国史K3 亚洲史K4 非洲史K5 欧洲史K6 大洋州史K7 美洲史K81 传记K85 文物考古K89 风俗习惯K9 地理N自然科学总论N0 自然科学理论与方法论N1 自然科学现状及发展N2 自然科学机构、团体、会议N3 自然科学研究方法N4 自然科学教育与普及N5 自然科学丛书、文集、连续性出版物N6 自然科学参考工具书N7 自然科学文献检索工具N8 自然科学调查、考察N91 自然研究、自然历史N93 非线性科学N94 系统科学N99 情报学、情报工作O数理科学和化学O1 数学O3 力学O4 物理学O6 化学O7 晶体学P天文学、地球科学P1 天文学P2 测绘学P3 地球物理学P4 大气科学(气象学)P5 地质学P7 海洋学P9 自然地理学Q生物科学Q1 普通生物学Q2 细胞生物学Q3 遗传学Q4 生理学Q5 生物化学Q6 生物物理学Q7 分子生物学Q81 生物工程学(生物技术)Q89 环境生物学Q91 古生物学Q93 微生物学Q94 植物学Q95 动物学Q96 昆虫学Q98 人类学R医药、卫生R1 预防医学、卫生学R2 中国医学R3 基础医学R4 临床医学R5 内科学R6 外科学R71 妇产科学R72 儿科学R73 肿瘤学R74 神经病学和精神病学R75 皮肤病学与性病学R76 耳鼻咽喉科学R77 眼科学R78 口腔科学R78 外国民族医学R8 特种医学R9 药学S农业科学S1 农业基础科学S2 农业工程S3 农学(农艺学)S4 植物保护S5 农作物S6 园艺S7 林业S8 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂S9 水产、渔业T工业技术TB一般工业技术1 工程基础科学2 工程设计与测绘3 工程材料学4 工业通用技术与设备5 声学工程6 制冷工程7 真空技术8 摄影技术9 计量学TD矿业工程1 矿山地质与测量2 矿山设计与建设3 矿山压力与支护4 矿山机械5 矿山运输与设备6 矿山电工7 矿山安全与劳动保护8 矿山开采9 选矿98 矿产资源的综合利用TE石油、天然气工业0 能源与节能1 石油、天然气地质与勘探2 钻井工程3 油气田开发与开采4 油气田建设工程5 海上油气田勘探与开采6 石油、天然气加工工业8 石油、天然气储存与运输9 石油机械设备与自动化[99] 石油、天然气工业环境保护与综合利用TF冶金工业0 一般性问题1 冶金技术3 冶金机械、冶金生产自动化4 钢铁冶炼(黑色金属冶炼)(总论)5 炼铁6 铁合金冶炼7 炼钢79 其他黑色金属冶炼8 有色金属冶炼TG金属学、金属工艺1 金属学与热处理2 铸造3 金属压力加工4 焊接、金属切割及粘接5 金属切削加工及机床7 刀具、磨料、磨具、夹具、模具、手工具8 公差与技术测量及机械量仪9 钳工工艺、装配工艺TH机械、仪表工艺11 机械学(机械设计基础理论)12 机械设计、计算与制图13 机械零件及传动装置14 机械制造用材料16 机械制造工艺17 运行与维修18 机械工厂(车间)2 起重运输机械3 泵4 气体压缩与输送机械6 专用机械与设备7 仪器、仪表TJ武器工业TK动力工程0 一般性问题1 热力工程、热机2 蒸汽动力工程3 热工量测和热工自动控制4 内燃机5 特殊热能及其机械6 生物能及其利用7 水能、水力机械8 风能、风力机械91 氢能及其利用TL原子能技术TM电工技术0 一般性问题1 电工基础理论2 电工材料3 电机4 变压器、变流器及电抗器5 电器6 发电、发电厂7 输配电工程、电力网及电力系统8 高电压技术91 独立电源技术(直接发电)92 电气化、电能应用93 电气测量技术及仪器TN无线电电子学,电信技术0 一般性问题1 真空电子技术2 光电子技术、激光技术3 半导体技术4 微电子学、集成电路(IC)6 电子元件、组件7 基本电子电路8 无线电、电信设备91 通信92 无线通信93 广播94 电视95 雷达96 无线电导航97 电子对抗(干扰及抗干扰)[99] 无线电、电信测量技术及仪器99 无线电电子学的应用TP自动化技术,计算技术1 自动化基础理论2 自动化技术及设备3 计算技术、计算机30 一般性问题301 理论、方法302 设计和性能分析303 结构、构造304 材料305 制造、装配、改造306 调整、测试、校验307 检修、维护308 机房309 安全保密31 计算机软件342 运算放大器和控制器343 存贮器344 输入器、输出器346 函数发生器347 延时器348 各种电子模拟计算机35 混合电子计算机352 数字-模拟计算机353 模拟-数字计算机36 微型计算机368 各种微型计算机38 其他计算机381 激光计算机382 射流计算机383 超导计算机384 分子计算机387 第五代计算机39 计算机的应用391 信息处理(信息加工)392 各种专用数据库393 计算机网络399 在其他方面的应用6 射流技术(流控技术)7 遥感技术8 远动技术TQ化学工业0 一般性问题11 基本无机化学工业12 非金属元素及其无机化合物化学工业13 金属元素的无机化合物化学工业15 电化学工业16 电热工业、高温制品工业17 硅酸盐工业2 基本有机化学工业31 高分子化合物工业(高聚物工业)32 合成树脂与塑料工业33 橡胶工业34 化学纤维工业35 纤维素质的化学加工工业41 溶剂与增塑剂的生产42 试剂与纯化学品的生产43 胶粘剂工业44 化学肥料工业45 农药工业46 制药化学工业51 燃料化学工业(总论)52 炼焦化学工业53 煤化学及煤的加工利用54 煤炭气化工业55 燃料照明工业56 爆炸物工业、火柴工业57 感光材料工业58 磁性记录材料工业TS轻工业、手工业0 一般性问题1 纺织工业、染整工业2 食品工业3 制盐工业4 烟草工业5 皮革工业6 木材加工工业、家具制造工业7 造纸工业8 印刷工业91 五金制品工业93 工艺美术制品工业94 服装工业、制鞋工业95 其他轻工业、手工业97 生活供应技术TU建筑科学1 建筑基础科学19 建筑勘测2 建筑设计3 建筑结构4 土力学、地基基础工程5 建筑材料6 建筑施工机械和设备7 建筑施工8 房屋建筑设备9 地下建筑97 高层建筑98 区域规划、城镇规划99 市政工程TV水利工程1 水利工程基础科学21 水资源调查与水利规划22 水工勘测、设计3 水工结构4 水工材料5 水利工程施工6 水利枢纽、水工建筑物7 水能利用、水电站工程8 治河工程与防洪工程U交通运输U1 综合运输U2 铁路运输U4 公路运输U6 水路运输U8 航空运输V航空、航天V1 航空、航天技术的研究与探索V2 航空V4 航天(宇宙航行)V7 航空、航天医学X环境科学、劳动保护科学(安全科学)X1 环境科学基础理论X2 社会与环境X3 环境保护管理X4 灾害及其防治X5 环境污染及其防治X7 废物处理与综合利用X8 环境质量评价与环境监测X9 安全科学Z综合性图书Z1 丛书Z2 百科全书、类书Z3 辞典Z4 论文集、全集、选集、杂著Z5 年鉴、年刊Z6 期刊、连续性出版物Z8 图书目录、文摘、索引。
先进制造技术(王隆太)
序、程序检验。
48、计算机辅助数控加工编程:数控语言自
动编程、CAD/CAM 系统数控编程
49、机器人的概念组成:工业机器人一般由
执行机构、控制系统、驱动系统以及位置检
测机构等几个部分组成。
执行机构包括:手部、腕部、臂部、机身、
机座及行走机构。
50、工业机器人的性能指标:自由度、工作
空间、提取重力、运动速度、位置精度。
8、反求工程:以已有的产品为基础,进行消化、 吸收并进行创新改进,使之成为新产品。
9、反求工程设计的基本步骤:分析阶段、再设 计阶段、反求产品的制造阶段。
10、模型重构:根据所采用的样本几何数据在计 算机内重构样本模型的技术。
11、样本重构的基本步骤 :数据预处理、网格模 型生成、网格模型后处理
12、绿色产品:指以环境和环境资源保护为核心 概念而设计产生的、可以拆卸和分解的产品,其
用于说明 CIMS 生命周期的不同阶段,它包含有需
求定义、设计说明和实施描述三个不同的建模层
次。
CIMS/OSA 的视图层:CIMS/OSA 的视图层勇于描
述企业 CIMS 的不同方面,有功能视图、信息视图、
资源视图和组织视图。
5、并行工程的定义:并行工程是一种对产品及相
关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行的 、
很长的寿命和很高的尺寸耐用度
刃口能磨得及其锋锐,人口半径 p 值极小,能实 现超薄的切削厚度
刀刃无缺陷,因切削时刃形将复印在加工表面
上,而不能得到超光滑的镜面
与工件材料的抗粘结性好、化学亲和性小、摩擦
因数低,能得到极好的加工表面完整性
17、超精密切削最小切削厚度 : u=0.12 时,hDmin=0.322p u=0.26 时,hDmin=0.249p 17、超精密磨削砂轮: 立方氮化硼砂轮磨削较好,立方氮化硼比金刚石
原子操纵技术 ppt课件
原子操纵技术
1994年中科院北京真空物 理实验室在Si(111)77表面 利 用 STM 针 尖 加 电 脉 冲 移 走 Si 原子形成沟槽,写出了“中 国”、“100”等字的图形结构, 如 图 7-10 所 示 。 该 项 原 子 操 纵 技 术 被 我 国 两 院 院 士 评 为 1994 年十大科技进展之一。由于这 些字的比划不是沿着Si(111) 77晶胞的基矢方向,因此边界 较为粗糙。
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原子操纵技术
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原子操纵技术
单原子操纵主要包括三个部分,即单原子的移动 (Displacement) 提 取 (Extraction) 和 放 置 (Deposition) 。 在单原子操纵过程中,根据STM针尖到样品表面的距离不 同(图2—23),其物理机理也不同。
当距离较小时(<0.4nm),单原子操纵将借助于STM针 尖和样品表面之间的化学相互作用,因为随着针尖和表面 间距离的减小,在相同偏置电压的条件下不仅使针尖和样 品表面间的隧道电流大大增大(可以增大1-2数量级),同时 针尖和样品表面的“电子云”部分重叠,使两者之间的相 互作用也大大增强。这类单原子操纵的常用方法是先将 STM的恒电流反馈切断,然后再将针尖进一步移向样品, 使针尖到样品表面间的距离小于0.4nm。
原子操纵技术
原子操纵技术或分子操纵技术,是一 种纳米级微细加工技术,是一种从物质的 微观入手并以此为基础构造微结构、制作 微机械的方法。
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精品资料
• 你怎么称呼老师? • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你
是否会认为老师的教学方法需要改进? • 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我
后 面 图 中 , 单 原 子 链 长 度 为 13nm 。 图 中 的 两 条 单 原 子 细 线 是 在 3.5V偏压条件下用Pt针尖沿着单原子细线的方向扫描而加工出来的这种现 象增加了单原子操纵和结构加工的困难,同时也说明,在原子的尺度下, 我们将不可能加工出所有我们所期望的原子结构和原子器件,这一点与基 于光刻加工的微电子技术大不相同,在微米或亚微米尺度,人们可以加工 出任何所期望的器件结构。
生物技术制药(pdfX页)
3、现代生物技术阶段
现代生物技术的标志性工作是1953年Watson和英国的Crick共 同提出的生命基本物质DNA的双螺旋结构模型, 现代生物技术:基因工程诞生为标志,DNA重组为核心
重组人粒细胞集落刺激因子注射液---癌症化疗
生物技术将是未来经济发展的新动力
第一次技术革命 工业革命 第二次技术革命 信息技术 第三次技术革命 生物技术
疫球蛋白分子片段
3. 基因诊断 苯丙酮尿症、珠蛋白合成障碍性贫血、假肥大型肌营养不良、甲 型血友病、乙型血友病、成年型多囊肾、慢性进行性舞蹈病等遗 传病。
4. 基因治疗 因单一结构基因即编码蛋白质的基因缺陷所引起的 遗传病。
治疗:导入正常基因→校正缺陷基因引起的DNA代谢异常及细 胞突变→使之恢复正常功能。
上游工程: 是生物技术的实验室研究阶段, 应用基础研究, 产生三新产品的源泉。
下游工程: 是生物技术的扩大生产, 加工应用阶段, 使三新产品能达到三化: 商品化、
工程化、企业化, 是效益阶段。
生物技术:基因工程 细胞工程 发酵工程
基因工程 微生物 工程菌
发酵工程
动植物细胞
生物反应
器中进行
产
品
细胞融合
这些产品基本上属于微生物的初级代谢产物。
微生物的发酵
乳酸菌、酵母 菌等微生物的细胞 呼吸也称为发酵。
2.乳酸发酵
1.酒精发酵
乳酸菌
酵母菌
2、近代生物技术阶段
1928年,英国Fleming发现青霉菌的效能 微生物发酵技术的发展与抗生素的发展息息相关,其促进了抗 生素工业的发展,可以说其为近代生物技术的基础技术。 近代生物技术时期的特点有: ①产品类型多,不但有生物体的初级代谢产物(氨基酸、有机 酸、酶制剂、多糖等),还有次级代谢产物(抗生素等)、生 物转化(甾体化合物等的转化)、酶反应(如6-氨基青霉烷酸 的酰化反应)等产品。 ②生产技术要求高。主要表现在发酵过程中,要求在纯种或无 杂菌条件下进行运转; ③生产设备规模巨大。技术最高、规模最大的单细胞蛋白工厂 的气升式发酵罐的容积已超过2000m3。 ④技术发展速度快。最突出的例子是青霉素发酵菌种的发酵。
MEMS的主要工艺类型与流程
MEMS的主要工艺类型与流程(LIGA技术简介)目录〇、引言一、什么是MEMS技术1、MEMS的定义2、MEMS研究的历史3、MEMS技术的研究现状二、MEMS技术的主要工艺与流程1、体加工工艺2、硅表面微机械加工技术3、结合技术4、逐次加工三、LIGA技术、准LIGA技术、SLIGA技术1、LIGA技术是微细加工的一种新方法,它的典型工艺流程如上图所示。
2、与传统微细加工方法比,用LIGA技术进行超微细加工有如下特点:3、LIGA技术的应用与发展4、准LIGA技术5、多层光刻胶工艺在准LIGA工艺中的应用6、SLIGA技术四、MEMS技术的最新应用介绍五、参考文献六、课程心得〇、引言一、什么是MEMS技术1、MEMS的概念MEMS即Micro-Electro-MechanicalSytem,它是以微电子、微机械及材料科学为基础,研究、设计、制造、具有特定功能的微型装置,包括微结构器件、微传感器、微执行器和微系统等。
一般认为,微电子机械系统通常指的是特征尺度大于1μm小于1nm,结合了电子和机械部件并用IC集成工艺加工的装置。
微机电系统是多种学科交叉融合具有战略意义的前沿高技术,是未来的主导产业之一。
MEMS技术自八十年代末开始受到世界各国的广泛重视,主要技术途径有三种,一是以美国为代表的以集成电路加工技术为基础的硅基微加工技术;二是以德国为代表发展起来的利用某射线深度光刻、微电铸、微铸塑的LIGA(Lithographgalvanfomungundabformug)技术,;三是以日本为代表发展的精密加工技术,如微细电火花EDM、超声波加工。
MEMS技术特点是:小尺寸、多样化、微电子等。
(1)微型化:MEMS体积小(芯片的特征尺寸为纳米/微米级)、质量轻、功耗低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。
例如,一个压力成像器的微系统,含有1024个微型压力传感器,整个膜片尺寸仅为10mm某10mm,每个压力芯片尺寸为50μm某50μm。
我国光刻胶技术现状与问题
23、紫外正型光刻胶
紫外正型光刻胶(根据曝光波长的不同分为g线正胶和i线正胶,其中:g线曝 光波长为436nm,i线曝光波长为365nm)中以邻重氮萘醌系正胶为主,它与 负胶相比,具有分辨率高、抗干法蚀刻性强、耐热性好和去胶方便等优点;
其缺点是感光速度慢、粘附性及机械强度较差。 紫外正型光刻胶被广泛应用于分立器件、大规模及超大规模集成电路等的制作
它与紫外光刻胶技术相比有以下主要优点: ①基片上无衍射效应; ②能被聚焦在非常小的点上(0.1)或更小; ③在静电场或磁场作用下移动,很容易在计算机的控制下进行扫描,这一点是现
代技术必需的; ④电子束光刻胶无需使用掩膜版,可在计算机控制下进行“直写”。
33、分子光刻胶的概念
34、我国光刻胶研发历程
感谢观看
按曝光光源和辐射源的不同,又分为紫外光刻胶(包括紫外正型光刻胶、紫外负型 光刻胶)、深紫外光刻胶(包括248nm光刻胶和193nm光刻胶)、极紫外光刻胶 (157nm)、电子束胶、X—射线胶、离子束胶等。
在紫外正型光刻胶中又根据曝光波长的不同分为g线正胶和i线正胶。
215、国内光刻胶产业化存在的问题
成膜树脂的合成及纯化技术 成膜树脂是光刻胶的主体成分,其生产技术是光刻胶实现产业化的核心技术。目
前国所生产的各种光刻胶的成膜树脂主要来源是进口。现有的合成技术合成的树 脂只能满足低档光刻胶的配制,高档树脂及单体的合成及纯化技术是国内光刻胶 发展的瓶颈之一。
36、国内光刻胶产业化存在的问题2
7、国际上光刻技术与光刻胶发展技术路线图
8、国际上光刻技术与光刻胶发展技术路线图2
9、国际上光刻技术与光刻胶发展技术路线图3
10、ArF浸入式光刻
11、浸入式光刻的原理和效果
漫谈智能制造技术智慧树知到课后章节答案2023年下临沂大学
漫谈智能制造技术智慧树知到课后章节答案2023年下临沂大学临沂大学绪论单元测试1.德国提出的国家制造业战略是()。
答案:“工业4.0计划”2.智能制造技术能够完全取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。
()答案:错3.狭义上讲,智能制造主要针对()。
答案:智能工厂4.智能制造技术本质是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。
()答案:对5.()是智能制造发展的根本动力。
答案:市场需求6.智能制造技术,就迎合了由服务型消费形态向物质型消费形态转变的所有要求。
()答案:错7.广义上讲,智能制造是一种新型工业发展方式,包括(),以及智能制造理念下可能催生的其他新型业态。
答案:智能生产;智能工厂;智能应用;智能产品8.技术进步是智能制造技术发展的关键因素。
()答案:对9.德国安贝格西门子的智能制造工厂的自动化运行程度已经达到了()。
答案:75%10.日本提出的国家制造业战略是()。
答案:机器人2050新战略第一章测试1.()不仅包括了具体的工艺过程,还包括市场分析、产品设计、质量控制、生产过程管理、营销、售后服务直至产品报废处理在内整个产品寿命周期全过程。
答案:广义制造2.瓦特蒸汽机的诞生,拉开了人类历史上()工业革命的帷幕。
答案:第一次3.集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平。
()答案:对4.先进的数控加工设备,对于任何一个国家都是重要的战略物资。
()答案:对5.智能制造技术的产生和发展背景主要包括()。
答案:可持续发展战略方面;社会经济发展背景;科学技术发展背景6.智能制造技术不仅是实现制造业产品创新的重要手段,也是生产模式发展创新变革的重要推动力。
()答案:对7.智能制造技术概念的深化和丰富阶段是()。
答案:21世纪以来8.德国于2013年正式实施以智能制造为主体的()。
答案:“工业4.0”战略9.从生产模式上看,智能制造技术的智能化、数字化技术成为产品制造的新方法。
()答案:错10.空客A380飞机实现了全球异地的(),开创了智能化制造的先河。
《机械制造技术基础》知识点整理
第一章机械制造系统和制造技术简介1.制造系统:制造过程及其所涉及的硬件,软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品的有机体,称为制造系统。
2.制造系统在运行过程中总是伴随着物料流,信息流和能量流的运动。
3.制造过程由技术准备,毛坯制造,机械加工,热处理,装配,质检,运输,储存等过程组成。
4.制造工艺过程:技术准备,机械加工,热处理,装配等一般称为制造工艺过程。
5.机械加工由若干工序组成。
6.机械加工中每一个工序又可分为安装,工位,工步,走刀等。
7.工序:一个工人在一个工作地点对一个工件连续完成的那一部分工艺过程。
8.安装:在一个工序中,工件在机床或夹具中每定位和加紧一次,称为一个安装。
9.工位:在工件一次安装中,通过分度装置使工件相对于机床床身改变加工位置每占据一个加工位置称为一个工位。
10.工步:在一个工序内,加工表面,切削刀具,切削速度和进给量都不变的情况下完成的加工内容称为工步。
11.走刀:切削刀具在加工表面切削一次所完成的加工内容。
12.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型:单件生产,成批生产,大量生产。
13.成批生产分小批生产,中批生产,大批生产。
14.机械加工的方法分为材料成型法,材料去除法,材料累加法。
15. 材料成型法是将不定形的原材料转化为所需要形状尺寸的产品的一种工艺方法。
16.材料成型工艺包括铸造,锻造,粉末冶金,连接成型。
17.影响铸件质量关键因素是液态金属流动性和在凝固过程中的收缩性。
18.常用铸造工艺有:普通砂型铸造,熔模铸造,金属型铸造,压力铸造,离心铸造,陶瓷铸造。
19.锻造工艺分自由锻造和模膛锻造。
20.粉末冶金分固相烧结和含液相烧结。
21.连接成型分可拆卸的连接和不可拆卸的连接(如焊接,粘接,卷边接和,铆接)。
22.材料去除成型加工包括传统的切削加工和特种加工。
23.金属切削加工的方法有车削,钻削,膛削,铣削,磨削,刨削。
24.切削运动可分主运动和进给运动。
数控线切割习题库重点
数控线切割习题库二、填空题1.线切割加工编程时,计数长度的单位应为μm 。
2.在型号为DK7632 的数控电火花线切割机床中,D 表示电加工机床。
3.放电通道又称为电离通道或等离子通道,在电火花加工中当介质击穿后电极间形成的导电的等离子体通道。
4.如果线切割单边放电间隙为0.02 mm,钼丝直径为0.18mm, 则加工圆孔时的电极丝补偿量为 0.11 mm5.在电火花加工中,加到间隙两端的电压脉冲的持续时间称为脉冲宽度。
对于矩形波脉冲,它的值等于击穿延时时间加上放电时间。
6.在电火花加工中,连接两个脉冲电压之间的时间称为脉冲间隔。
7.电极丝的进给速度大于材料的蚀除速度,致使电极丝与工件接触,不能正常放电,称为短路。
8.在电火花线切割加工中,被切割工件的表面上出现的相互间隔的凸凹不平或颜色不同的痕迹称为条纹。
9.在电火花线切割加工中,为了保证理论轨迹的正确,偏移量等于电极丝半径与放电间隙之和。
10. 在加工冲孔模具时,为了保证孔的尺寸,应将配合间隙加在凹模上。
11.在电火花线切割加工中,在保持一定的表面粗糙度前提下,单位时间内电极丝中心线在工件上切割的面积总和称为切割速度,其单位为mm2 /min 。
12.电火花线切割加工过程中,电极丝的进给速度是由材料的蚀除速度和极间放电状况的好坏决定的。
伺服控制系统能自动调节电极丝的进给速度,使电极丝根据工件的蚀除速度和极间放电状态进给或后退,保证加工顺利进行。
13.在火花放电作用下,电极材料被蚀除的现象称为电蚀。
14.电火花线切割机床控制系统的功能包括⑴轨迹控制、⑵加工控制。
15.快走丝线切割最常用的加工波形是矩形波。
16.分组脉冲电源是高速走丝和低高速走丝两种线切割机床使用效果比较好的电源,比较有发展前途。
17.采用逐点比较法每进给一步都要经过如下四个工作节拍:⑴偏差判别、⑵拖板进给、⑶偏差计算、⑷终点判别。
18.电火花线切割加工过程中,电极丝与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。
【浙江省自然科学基金】_加工技术_期刊发文热词逐年推荐_20140812
科研热词 蓝宝石衬底 微电极阵列 双面抛光机 飞秒激光微加工 颤振抑制 频率方程 频域分析 非等径加工 阻抗 钻削加工 鉴定 速率方程 迟滞非线性 近红外 过载保护曲面 过程强化技术 轨迹生成 超精密加工 超精密 超磁致伸缩智能构件 超磁致伸缩 超快光学 超声空化 超声检测 超声加工 超光滑表面 超临界技术 贮藏 西湖龙并 表面粗糙度 表面电荷 表面改性 表面性质 表面均匀性 虚拟企业 药物分析 自由曲面 自感知 脱氧剂 耦合等效电路 网络计划 缺陷识别 编程控制 细胞阻抗测试传感器 细胞传感器 纳米颗粒 精密抛光系统 精密孔镗削 粘度 粗糙度 等效电路 空气导轨
107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130
动态结构 动态分析 前馈补偿 冲击 共振拉曼光谱 光谱 光寻址电位传感器 偏最小二乘法 修正技术 信号处理 低温沉积制造 优化设计 优化 亲水性 专用附件 三维重构方法 y向刀偏量 y向偏差 labview gma drie技术 5-氯尿嘧啶 3-d展开法 2d阀
科研热词 推荐指数 配置设计 2 迟滞回线 2 疲劳裂纹扩展 2 激光熔覆 2 激光技术 2 气动柔性驱动器 2 柔度 2 数值模拟 2 发酵 2 化学机械抛光 2 化学成分 2 黑米 1 高速数控切削加工 1 高技术 1 驻留时间 1 驱动机构 1 颌面外科 1 面孔加工 1 非圆齿轮 1 阻抗匹配 1 阶梯电容 1 钨 1 钢包下渣 1 金属氧化物 1 金属学 1 采摘机器人 1 采后生理 1 酸奶 1 逆变电源 1 近红外光谱 1 载体系统 1 软性磨粒流 1 轨迹规划 1 质量控制 1 误差补偿 1 计量学 1 西兰花种子 1 裂纹开闭口 1 裂纹尖端 1 表面缺陷 1 表没食子儿茶素没食子酸酯 1 补偿量 1 蜂胶 1 蜂窝 1 虚拟样机技术 1 薏米 1 药理活性 1 茶叶 1 茭白 1 苹果 1 节曲线 1 能级结构 1
硅微加工工艺 PPT
2、硅的体微加工技术
• 硅微细加工(Silicon Micromachining)主要是指以 硅材料为基础制作各种微机械零部件的加工技术。 总体上分为体加工和面加工两大类。
• 体加工主要指各种硅刻蚀(腐蚀)技术,而面加 工则指各种薄膜制备技术。
4
2.1硅的体微加工技术
• 硅的体微加工(Bulk Micromachining)技术是指利 用刻蚀(Etching)等工艺对块硅进行准三维结构 的微加工,即去除部分基体或衬底材料,以形成 所需要的硅微结构。
8
各向同性刻蚀的停蚀技术 • HNA系统在高稀释情况下(如体积1HF+3HNO3+8CH3COOH)
可以对掺杂浓度不同的硅进行选择性刻蚀。
• 实验表明,对于高掺杂硅和低掺杂硅,在HNA系统刻蚀 2min后,其刻蚀深度比为160:1;随时间的推移,15min 后,比值降为6.7:1。这是由于在反应中亚硝酸(HNO2)增 加,导致了两种硅的刻蚀程度开始接近。
• 表面微加工主要使用的薄膜沉积技术:蒸镀、溅射、 化学气相沉积等。
• 典型的表面微加工方法是牺牲层技术。
20
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牺牲层技术
• 牺牲层技术就是在微结构层中嵌入一层牺牲材料,在 后续工序中有选择地将这一层材料(牺牲层)腐蚀掉 (也称为释放)而不影响结构的本身。
• 目的:使结构薄膜与衬底材料分离,得到各种所需的 可变形或可动的表面微结构。
这些刻蚀剂的共同特点:对硅的[100]晶面的刻 蚀速度最快,[110]晶面次之,[111]晶面的刻蚀 速度最慢。 硅在[111]和[100]晶面的刻蚀速度之比为1:400。
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各向异性刻蚀的停蚀技术 • 主要方法有:重掺杂停蚀、(111)面停蚀、电化学停蚀和
物联网理论知识试题库(含参考答案)
物联网理论知识试题库(含参考答案)一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、以下定位技术中,最适合应用于教室自动点名系统的是()。
A、多基站定位技术B、A-GPSC、基于Wi-Fi的定位技术D、基于RFID的定位技术正确答案:D2、从供应链的上游至下游,跟随一个特定的单元或一批产品运行路径的能力,属于可追溯性的哪个方面?()A、追溯B、跟踪C、协调D、控制正确答案:B3、通过无线网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递给用户,指的是()。
A、互联网B、可靠传递C、全面感知D、智能处理正确答案:D4、将传感器在使用中或者存储后进行的性能复测称为()。
A、测试B、重置C、更新D、校准正确答案:D5、以下关于集成电路的描述中,错误的是()。
A、集成度与特征尺寸是衡量集成电路的两个不相关的主要参数B、按应用性质可分为通用集成电路与专用集成电路C、在集成电路中器件与线路不是分离的D、按电路类型可分为数字集成电路、模拟集成电路与混合集成电路正确答案:A6、Android中下列属于Intent的作用的是()。
A、是一段长的生命周期,没有用户界面的程序,可以保持应用在后台运行,而不会因为切换页面而消失B、处理一个应用程序整体性的共性C、实现应用程序间的数据共享D、可以实现界面间的切换,可以包含动作和动作数据,连接四大组件的纽带正确答案:D7、智能农业在()领域的应用,避免了自然环境和气候的影响,减少了病虫危害,实现了作物的优质、高产和无公害生产。
A、节水灌溉B、水产养殖环境监控C、智能温室D、智能化培育控制正确答案:C8、蓝牙传输技术通过无线电波作为载波,覆盖范围约为()。
A、10mB、15mC、1mD、100m正确答案:A9、下列()不是Activity的生命周期方法之一。
A、onResumeB、onCreateC、onStartD、startActivity正确答案:D10、两个变量cno,cname已赋值,对应关系COURSE中字段cno,cname,则使用嵌入式SQL语句将这两个值插入到表中的正确格式是()。
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3.6 微机械及其微细加工技术
因此,许多宏观物理量进入微观尺度 后甚至需要重新定义。相关学科,如微电 子学、微机械学、微光学、微动力学、微 流体力学、微热力学、微摩擦学、微结构 学和微生物学等共同构成了微机械研究的 理论基础。
3.6 微机械及其微细加工技术
2、技术基础
微机械涉及的基础技术主要有:微机械设 计,微机械材料,微细加工,集成技术, 微装配和封装,微测量,微能源,微系统 控制等。
4.多功能和智能化。集约高技术成果,附 加价值高。
5.适于大批量生产,制造成本低廉。
3.6 微机械及其微细加工技术
具有以下一般机械所不能及的优势:
1.表现在活动空间、操作对象和工作环境 上。 微机械能够进入极狭小空间进行作 业,且不易对环境造成不必要的影响与 破坏。微机械还可以面对很脆弱、易损 伤的工作对象。微机械还可出现于人类 所不能及或不适宜的工作环境。
3.6 微机械及其微细加工技术
一、 引言
随着科学与技术 (Micro/Nano Science and Technology)的发展,以本身形状尺 寸微小或操作尺度极小为特征的微机械已 成为人们在微观领域认识和改造客观世界 的一种高新技术。
3.6 微机械及其微细加工技术
微机械是80年代末出现的一门崭新的 学科,被誉为21世纪最具代表性的技术之 一。
微系统测量技术:设计材料的机械性能、 微构件或微系统参数与性能测试等,微型 薄膜构件的弹性模量、泊松比、拉伸强度、 残余应力、韧性等。在测量基础上建立相 关的数据库和数学、力学模型,从而进一 步服务于以后的设计、制造、改进以及测 量过程。
3.6 微机械及其微细加工技术
微系统的集成与控制:涉及系统设计、微 传感器或微执行器与控制处理电路的集成、 能源供给、接口通讯等。
微机电系统与微电子学、信息学、材 料科学和纳米技术的发展等密切相关。被 公认为21世纪的重点发展学科,是国家重 点发展的高技术产业。
微机电系统是微电子技术的延伸和拓 宽,通过传感器、致动器、信号处理、控 制等多项功能,与外部世界有机联系起来。
3.6 微机械及其微细加工技术
微机电系统的概念始于20世纪80年代, 一般泛指尺度在亚微米至亚毫米范围内 的装置。在不同国家和地区有不同的术 语和解释:
是指具有微米级结构,可以批量制作的、 集微型机构、微型传感器、微型执行器 以及信号处理和控制电路、甚至外围接 口、通信电路和电源等于一体的微型器 件或系统。
• 在日本称作Micro Machine(微机器)
微机器由只有几毫米大小的功能元件组 成,它能够执行复杂、细微的任务。
3.6 微机械及其微细加工技术
3.6 微机械及其微细加工技术
2.与一般机械相比,微机械所表现出的智 能化程度更高、实现的功能更趋于多样 化。
国外一些有实力的半导体公司和研 究机构对微机械的研究非常重视,已研 制开发出许多有特色的产品。
3.6 微机械及其微细加工技术
目前,微机械的研究正在从基础 研究逐步迈向研制开发与实用阶段。 许多微传感器、微执行器以及微光 学部件已经在某些行业得到应用。
精度高,重量轻,惯性小。
2.性能稳定,可靠性高。 微机械器件体积极小,封装后几乎
可以摆脱热膨胀、噪声和挠曲等因素的 影响,具有较高的抗干扰性,可以在比 较恶劣的环境下稳定工作。
3.6 微机械及其微细加工技术
3.能耗低,灵敏性和工作效率高(响应时 间短) 。
完成相同的工作,微机械所消耗的 能量仅为传统机械的十几或几十分之一, 却能以数十倍以上的速度运作。微机电 系统不存在信号延迟等问题,从而更适 合高速工作。
• 微机电系统是指特征尺寸在微米至毫米 范围内,由电子和机械组成的集成化器 件或系统。按外形尺寸,微机械可划分 为110mm的微小型机械,1m1mm的微机 械,以及1nm1m的纳米机械。
图1
3.6 微机械及其微细加工技术
微机电系统器件不能用总尺寸来定义,而 用特征尺寸来表征。
特征尺寸:决定器件性质和加工工艺的关 键尺寸。如扩散硅压力传感器的膜厚。
3.6 微机械及其微细加工技术
3、应用研究
微机械在精密仪器、生物医学,特别是空 间狭小、操作精度高、功能高度集成的航 空航天设备领域,有着巨大的应用潜力。
3.6 微机械及其微细加工技术
二 微型机械发展现状及展望
1. 微型仪器
微型仪器实际上就是具有仪器功能 的MEMS产品,是MEMS技术与微电子技术 综合集成的产物。它具有一般仪器具有 的监测、测量、分析、诊断、控制和执 行功能,是一种新型的智能结构。其基 本结构模式为:
3.6 微机械及其微细加工技术
微机械设计技术包括:微结构设计、弹塑 性有限元分析、CAD/CAM技术、数据库技 术、微系统建模与仿真等。
微细加工技术:微机械的技术关键,目前 常用的方法包括起源于半导体IC加工工艺 的硅微细加工、微细电火花加工等特种精 密加工、LIGA技术、微组装技术等。
3.6 微机械及其微细加工技术
3.6 微机械及其微细加工技术
目前微机械研究分为理论研究、技术基础 研究及应用研究三部分。
1、理论基础
当尺寸缩小到一定范围时,许多物理现象 与宏观世界有很大差别。在微观尺寸领域, 与尺寸L的高次方成比例的惯性力、电磁力 (L8)等的作用相对减小,而与尺寸的低次方 成比例的黏性力、弹性力(L2)、表面张力 (L1)、静电力(L0)等的作用相对增大,同时 表面积(L2)与体积(L3)之比增大,热传导、 化学反应等加速和表面间的摩擦力显著增 大。
3.6 微机械及其微细加工技术
由于微机电系统的基微电子技术 的背景(从微机械的加工方法来看,它 主要起源于硅集成制造技术),使其具 有集成电子器件所具有的微小、可靠、 灵敏、低耗、高效、成本低、适于大批 量生产等系列优点。
3.6 微机械及其微细加工技术
微机械具有以下几个基本特点: 1.体积小(特征尺寸范围为lnm~10mm) ,
• 美国称作 Micro Electro-Mechanical System - MEMS(微型电-机系统)
微型电-机系统是由电子和机械组成的集 成化器件或系统,采用与集成电路兼容 的大批量处理工艺制造,尺寸在微米到 毫米之间。
3.6 微机械及其微细加工技术
• 在欧洲则称作Micro System(微系统)