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一种微半环凹模阵列化学‑机械分级复合制造方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-10-24 08:41:16

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 徐景新 | 2024-10-24 08:41:16

为了克服已有谐振陀螺单晶硅微半环凹模无法实现高形状精度、低表面粗糙度、高表面质量、高效率加工的不足,本发明提供了一种高形状精度、低表面粗糙度、高表面质量、高效率的微半环凹模阵列化学-机械分级复合制造方法。

一种微半环凹模阵列化学‑机械分级复合制造方法,包括如下步骤:1)制作精密球阵列研抛模;2)第一级研抛:采用精密球阵列研抛模,通过化学‑机械加工方法实现微凹模阵列的形状构型;3)第二级研抛:采用所述精密球阵列研抛模进行第二次研抛,通过调整超声振动的参数和Z向进给参数,使得工件的材料去除形式转变为材料塑性去除,降低研抛液中HNA溶液的浓度,减缓HNA溶液对功能材料的化学腐蚀速度;第二次研抛材料去除形式是微细超声振动下的材料塑性去除和HNA溶液对衬底材料的缓慢化学腐蚀作用,可以对微凹模进行修形和表面质量提升。本发明的加工效果:高形状精度、低表面粗糙度、高表面质量、高效率。

微纳制造领域 - 微纳器件和微机电系统(MEMS)方面

微纳传感器制造:这种制造方法可以用于制造微纳传感器的关键部件。例如,在压力传感器的制造中,微半环凹模阵列可以作为敏感元件的模具,通过化学 - 机械分级复合制造,得到具有高精度、高灵敏度的压力传感器。这些传感器可应用于汽车轮胎压力监测、工业过程压力监控等领域。

微机电系统(MEMS)器件制造:在 MEMS 陀螺仪、加速度计等惯性器件的制造中,微半环凹模阵列可以帮助制造出具有复杂微结构的器件。通过精确的化学 - 机械复合工艺,提高器件的性能和可靠性。这些 MEMS 器件在航空航天、消费电子等领域有广泛的应用,如智能手机中的姿态感知、无人机的飞行控制等。

材料科学与工程 - 微纳材料成型和表面微纳结构制造方面

微纳材料成型:对于一些新型微纳材料(如微纳金属材料、高分子微纳材料等)的成型,该制造方法提供了一种新的途径。通过微半环凹模阵列,可以制备出具有特殊形状和性能的微纳材料。例如,在微纳金属材料的制备中,可以得到具有高比表面积、良好导电性的微纳结构材料,应用于电池电极、催化剂载体等领域。

表面微纳结构制造:在材料表面工程中,制造表面微纳结构可以改善材料的表面性能。利用微半环凹模阵列化学 - 机械分级复合制造方法,可以在材料表面制备出具有规则排列的微纳结构,如微纳凹槽、微纳凸起等。这些表面微纳结构可以用于改善材料的光学性能(如抗反射)、摩擦性能(如减摩)等,应用于光学镜片、机械零件等众多领域。

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不同点只是需要更换研抛模和研抛液,可大幅提升微半环凹模的加工效率,保证微凹模圆周半径的一致性和不同凹模之间几何形状的一致性,通过第二级材料塑性去除和HNA溶液对工件衬底材料化学去除作用的协同机械-化学复合研抛方式,可以提高微凹模阵列的形状精度和表面质量。

本发明的有益效果主要表现在:高形状精度、低表面粗糙度、高表面质量、高效率。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。