汪红
,
姚锦元
,
戴旭涵
,
王志民
,
朱军
,
赵小林
电镀与涂饰
doi:10.3969/j.issn.1004-227X.2007.08.002
采用UV-LIGA技术和Ni-W/Ni叠层电镀方法,在微喷嘴模具上制备出低应力Ni-W沉积层.研究了热处理条件对低应力Ni-W电沉积层硬度的影响.考察了沉积态及热处理态的Ni-W层、Ni层的耐磨性.结果发现,热处理后Ni-W/Ni叠层微模具界面结合良好,在干摩擦条件下,经过热处理的Ni-W层的耐磨性是Ni层的6倍;在550 ℃、2 h真空热处理条件下,Ni-W电沉积层应力最低,为230MPa,硬度大于950HV.
关键词:
微模具
,
喷嘴
,
电沉积
,
Ni-W合金
,
UV-LIGA(紫外-光刻、电铸、复写技术)
,
低应力
,
耐磨性
张振杰
,
汪红
,
杨卓青
,
丁桂甫
,
赵小林
功能材料
选择聚氨酯改性环氧树脂作为基体,利用微加工工艺制备了一种以电镀镍丝作为增强体的微尺寸有序增强聚合物基体复合材料。ANSYS有限元仿真结果表明基体完全包裹增强体能够很好地缓解应力集中,当增强体的排布角度为45°,体积含量为62.5%时,复合材料变形过程中应力集中程度相对最弱。对制备的微尺寸复合材料进行了DMA拉伸测试,结果表明相比单一的聚合物基体材料,有序增强复合结构材料的抗拉强度和弹性模量分别约提高了4倍和3倍,最后,通过扫描电镜观察了试样断口,对其拉伸断裂过程进行了合理分析。
关键词:
MEMS
,
复合材料
,
ANSYS
,
有序增强
,
微尺度
周玉凤
,
李艳春
,
程萍
,
樊江玲
,
汪红
电镀与涂饰
基于非硅微器件材料的特殊性能要求,研究了热处理对氨基磺酸盐镀镍层热稳定性的影响.随热处理温度升高,镍镀层的硬度先缓慢下降,高于300℃后则急剧降低.镍镀层晶粒变粗、晶界减少及受外力作用时易变形是热处理后镍镀层硬度降低的主要原因.热处理温度对镍镀层耐蚀性的影响不显著.热处理温度低于400℃时,镍镀层与Cr/Cu、Ti基的结合强度随热处理温度的升高而显著增强.因此,氨基磺酸盐镀镍层在低于300℃的环境中使用时,其性能基本稳定.
关键词:
微器件
,
氨基磺酸盐镀镍
,
热处理
,
硬度
,
结合强度
,
耐蚀性
张东梅
,
丁桂甫
,
汪红
,
姜政
,
姚锦元
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2006.03.010
研究了采用Sn/Bi合金作为中间层的键合封装技术.通过电镀的方法在基片上形成Cr/Ni/Cu/Sn、芯片上形成Cr/Ni/Cu/Bi多金属层,在513K、150Pa的真空环境中进行共晶键合,键合过程不需使用助焊剂,避免了助焊剂对微器件的污染.实验表明:这种键合工艺具有较好的气密性,键合区合金层分布均匀,无缝隙、气泡等缺陷,键合强度较高,能够满足电子元器件和微机电系统(MEMS)可动部件低温气密性封装的要求.
关键词:
微机电系统
,
气密性封装
,
低温键合
苏永其
,
张振杰
,
汪红
,
姚锦元
,
蒋为桥
,
丁桂甫
腐蚀与防护
为了实现汽车零部件环境友好型镀锌防腐蚀处理,利用纳米镀锌和电泳涂装技术的有机结合,分别对酸性和碱性镀液电镀锌进行纳米改性研究.采用金相显微镜和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)研究镀锌层的表面形貌以及复合镀层的断面形貌；测量了镀锌层的塔菲尔(Tafel)曲线；采用百格刀法测试层间结合力并对复合镀层进行中性盐雾试验.结果表明,两种镀锌层均出现纳米晶；随着镀锌电流密度的增大两种镀锌层的腐蚀电位均增大,同时腐蚀电流密度降低；复合镀层中性盐雾试验耐腐蚀时间达到1000 h且结合力达到5B水平,这表明纳米晶镀锌层和电泳漆层具有良好的结合力和耐腐蚀性能.
关键词:
纳米锌
,
电泳涂装
,
耐蚀性
,
复合镀层
诸利达
,
丁桂甫
,
吴惠箐
,
汪红
材料科学与工程学报
本文选用多壁碳纳米管作为增强相材料,采用超声复合空气搅拌及复合电沉积技术.制备了碳管分散均匀,镀层表面平整的连续镍基碳纳米管复合薄膜.经扫描电子显微镜(SEM)观察,超声复合空气搅拌可以有效改善镀层中碳纳米管的分散性和镀层表面平整性.通过选择合适的电流密度和镀液中碳纳米管含量可以调整镀层中碳纳米管的复合量,并同时保持镀层的平整性和镀层中碳纳米管的分散性.在实验测定的几组数据中,当碳管量为6～8g/L,电流密度为5A/dm2,分散剂加入量为6m1～8ml/L,超声复合空气搅拌时,得到表面平整,碳纳米管分散良好的连续致密镀层.用碳硫分析仪测得碳纳米管复合量可达5.7%(体积百分比).
关键词:
材料学
,
镍基复合材料
,
复合电沉积
,
碳纳米管
毛胜平
,
汪红
,
刘瑞
,
汤俊
,
李雪萍
,
丁桂甫
功能材料
利用LIGA或UV-LIGA技术制备的镍,特别适合作为微器件的结构材料.材料的力学性能在微器件的仿真设计和实际使用中起到重要作用.主要利用常规的力学试验机和自行搭建的微拉伸平台,通过单轴拉伸方法测试了电流密度为20mA/cm~2的UV-LIGA镍薄膜的力学性能.3种测试方法的结果呈现了一致的规律性变化--弹性模量显著降低,强度显著提高,表明UV-LIGA镍具有与块体镍显著不同的力学性能.通过X射线衍射分析(XRD),测量了该电流密度下试样的择优取向和晶粒尺寸,通过场发射扫描电镜(SEM)观察了试样的表面形貌和拉伸断口,并初步地分析了UV-LIGA镍力学性能的变化原因.该测试结果为微器件的仿真设计提供了重要的参考依据.
关键词:
MEMS
,
UV-LIGA镍
,
电沉积
,
力学性能
,
单轴拉伸
张颖
,
汪红
,
毛胜平
,
戴旭涵
,
丁桂甫
功能材料与器件学报
本文主要介绍了一种闭锁电热微开关的制备及性能测试.利用双层膜电热微驱动器,基于双悬臂梁的结构设计,实现开关的驱动和闭锁.采用MEMS表面徼加工技术完成所设计微开关器件的制备,并对其进行性能测试.结果表明,施加的脉冲电信号的最佳占空比为10％,并测得电阻丝能承受的最大功耗为90mW,单臂粱的翘曲高度为58 μm,所得结果能够满足设计的闭锁电热微开关的工作需要.将本次设计的微开关连接到外接电路中,并施加时序双脉冲电信号,测得了外接电路的导通信号.
关键词:
电热驱动
,
机械锁定
,
MEMS微加工工艺
,
时序双脉冲电信号
