2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
已閱讀1頁,還剩137頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、微納米技術(shù)代表著未來科技的發(fā)展趨勢,被越來越多的國家列為優(yōu)先發(fā)展的前沿領(lǐng)域。微納結(jié)構(gòu)與器件制備技術(shù)是微納米技術(shù)的重要基礎(chǔ),而激光微加工技術(shù)是這類制備技術(shù)的一個重要分支。光刻、準分子激光微加工及飛秒激光加工等現(xiàn)有的激光微加工技術(shù),其共同的特點是基于激光對材料表面的刻蝕實現(xiàn)凹進的微納結(jié)構(gòu)加工。為了直接實現(xiàn)凸起的微結(jié)構(gòu)制備,本文首次提出了一種基于激光光致熱塑成型的微結(jié)構(gòu)制備新方法,可實現(xiàn)各種形式及尺寸的點、線、面、體等微結(jié)構(gòu)的實時制備。該方法

2、具有原理新穎、系統(tǒng)簡潔、操作方便、無需掩模、可進行實時制備等特點,不僅具有重要的科學(xué)意義,而且在微納米技術(shù)等領(lǐng)域具有廣闊的實際應(yīng)用前景。
   本課題首先對激光光致熱塑成型機制進行了完整系統(tǒng)的理論研究,揭示了三維微結(jié)構(gòu)熱塑成型的動態(tài)平衡條件及規(guī)律。分析了激光照射在基底材料表面所引起的光熱效應(yīng),建立了表面溫度升高分布的二維數(shù)值模型;討論在此溫度分布情況下的物質(zhì)相變過程,與環(huán)境界面的表面張力方向以及熔體內(nèi)部環(huán)流的形成,進而導(dǎo)致基底材

3、料表面的微結(jié)構(gòu)光致熱塑成型。進一步研究了熱塑成型過程中的熔體內(nèi)部環(huán)流變化規(guī)律,揭示了熔體環(huán)流的熔化上升速度與冷卻凝固速度的相互關(guān)系;建立光致熱塑成型過程的動態(tài)平衡方程,表明滿足動態(tài)平衡條件是獲得連續(xù)穩(wěn)定成型效果的基礎(chǔ);分析了制備過程中影響動態(tài)平衡情況的主要因素,并對它們的影響規(guī)律進行了探討。
   在理論研究的基礎(chǔ)上,提出和發(fā)展了基于激光光致熱塑成型的微結(jié)構(gòu)制備新方法。圍繞這一方法,本文設(shè)計研究了基于光致熱塑成型的微結(jié)構(gòu)制備總體

4、方案。針對熱塑性材料、制備環(huán)境及溫度、熱塑成型時間等微結(jié)構(gòu)成型過程中的重要影響因素,開展了系統(tǒng)的研究,包括熱塑性材料的選擇和制備基底的準備、制備環(huán)境溫度和光致熱塑成型時間的有效控制等;并利用步進掃描控制方法實現(xiàn)基底與激光光斑之間的三維相對位移,以獲得與掃描路徑一致的圖形化微結(jié)構(gòu),并為制備更為復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)甚至微器件奠定基礎(chǔ)。
   研制了三維微結(jié)構(gòu)的光致熱塑成型制備系統(tǒng)。整個系統(tǒng)主要包括激光及其光路、基底材料、液體環(huán)境及液體池、C

5、CD顯微監(jiān)控單元、步進掃描微動臺以及計算機軟硬件系統(tǒng)。激光光路部分實現(xiàn)制備激光束的輸出和調(diào)節(jié),通過快門進行光束的開啟和閉合控制。當(dāng)聚焦光斑照射在放置于液體環(huán)境中的基底材料上時,可在光斑處制備得到點狀或柱狀微結(jié)構(gòu);利用步進掃描微動臺帶動基底相對于激光光斑做橫向平移,即可制備得到各種所需的復(fù)雜微結(jié)構(gòu)。為了監(jiān)控激光束的聚焦情況并實時觀測制備成型效果,引入CCD顯微監(jiān)控單元,以獲得基底表面被照射區(qū)域的顯微畫面。激光束的快門控制信號及微結(jié)構(gòu)制備過

6、程中的掃描路徑控制信號,由計算機系統(tǒng)輸出。
   利用上述系統(tǒng)廣泛開展了基于光致熱塑成型的三維微結(jié)構(gòu)制備實驗研究,實現(xiàn)了點、柱、線、面、體及其它復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的制備成型。證明了液體環(huán)境對微結(jié)構(gòu)形貌的決定性影響;進行了半導(dǎo)體激光器與固體激光器兩種光源的制備成型比較實驗,分析了不同光源對微結(jié)構(gòu)制備效果的影響;在不同的熱塑性基底上,黑色聚乙烯塑料可以實現(xiàn)微米級結(jié)構(gòu)成型,而石蠟混合物材料獲得的成型結(jié)構(gòu)在形貌參數(shù)上更具優(yōu)勢;實驗探索光致熱塑成

7、型的微結(jié)構(gòu)形貌與激光照射時間的關(guān)系。開展柱型微結(jié)構(gòu)的制備優(yōu)化研究,針對提高高寬比和縮小直徑兩種應(yīng)用需求,分別獲得了高寬比約為8和直徑約為50μm的柱型微結(jié)構(gòu)。進行陣列微結(jié)構(gòu)制備實驗,完成點陣微結(jié)構(gòu)和柱陣微結(jié)構(gòu)的制備成型。在線型微結(jié)構(gòu)制備研究中,分析激光功率和步進掃描速度等主要參數(shù)設(shè)置對制備效果的影響。進行了復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的制備實驗探索,實現(xiàn)了多種復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的光致熱塑成型。
   最后對本課題的研究成果進行總結(jié):從理論和實驗兩方面研究

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論