形状记忆合金驱动微泵的研究

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1、中文摘要中文摘要Ni前基形状记忆合金由于具有出色的形状记忆效应(SME)和超弹性(SE)效应而倍受人们关注。因其具有可恢复应变大、输出应力高、驱动电压低和生物相容性好等显著优点，NiTi基薄膜已成为MEMS微驱动器中最具应用潜力的驱动方式之一。但是为了实现器件的实用化，有些相关基础问题尚需研究。本文首先从形状记忆合金的研究发展历程，分析了国内外同类课题的发展现状，探讨了SMA薄膜作为微驱动材料目前存在和要解决的问题和发展趋势，通过热弹性马氏体相变和形状记忆原理两个方面详细地阐述了形状记忆合金的工作原理。经过磁控溅射制备薄膜实验研究，分析了

2、薄膜的化学组分和制备工艺因素对薄膜性能的影响，研究了制备工艺中靶材，基片和本底真空度对工艺的影响，为制备出理想的形状记忆合金薄膜微驱动器材料奠定了实验基础，并探索出一条与MEMS工艺兼容可批量制作的SMA薄膜工艺。对实验制备的SMA合金薄膜的DSC曲线进行分析，发现实验制备合金薄膜的相变点在60℃左右；合金薄膜的AFM表征表明，制备的薄膜材料表面晶粒的排列比较紧密，晶粒的尺寸约在200衄。通过对收缩／扩散管的流动特性的分析，得出了收缩／扩散管单向流动工作原理。并用IntelliSuite软件对制作工艺进行模拟，确定了微泵的制作方案。通过A

3、NSYS软件对图形化和非图形化的驱动器进行了对比，得出了具有具大驱动力的图形化方案。关键词：形状记忆合金薄膜；微泵；收缩／扩散管黑龙江大学硕士学位论文AbstractMorea11dmoreanentionisbeingpaidtoNiTiShapememo巧alloysduet0itseXcellentShapeMemoryE舵ct(SME)锄dSuperelaSticE髓ct(SE)．Theshapememo巧alloythinfilmsarebecomingoIleofthemostpotemialmicro—actuatiIlgm

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