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机械微型化所面临的科学难题—尺度效应 被引量:23
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作者 魏悦广 《世界科技研究与发展》 CSCD 2000年第2期57-61,共5页
随着机械的微型化 ,人们所面临的科学问题—尺度效应的主要特征为 :(1 )微构件本身材料的物理特性的变化 ;(2 )在传统理论中常常被忽略了的表面力此时将起主导作用 ;(3)某些微观尺度短程力所具有的长程作用效应及其所引起的表面效应将... 随着机械的微型化 ,人们所面临的科学问题—尺度效应的主要特征为 :(1 )微构件本身材料的物理特性的变化 ;(2 )在传统理论中常常被忽略了的表面力此时将起主导作用 ;(3)某些微观尺度短程力所具有的长程作用效应及其所引起的表面效应将在微构件尺度起重要作用 ;(4)微摩擦与微润滑机制对微机械尺度的依赖性以及传热与燃烧对微机械尺度的制约 ,等等。对这些现象的预测超出了传统理论的范畴。本文将对由微机械尺度效应所引发的上述科学问题作简要阐述。作为微机械尺度效应固体力学研究的一个开端 。 展开更多
关键词 微机械 微构件 尺度效应 微尺度力学 机械微型化
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Galfenol合金应用研究进展 被引量:13
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作者 陈定方 卢全国 +2 位作者 梅杰 舒亮 刘坤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1370-1378,共9页
Galfenol合金是一种既有良好的机械性能又具有大磁致伸缩率的新型磁致伸缩材料。介绍了Galfenol合金的性能,分析了目前Galfenol合金各种本征非线性建模方法的特点,认为目前普遍采用磁各向同性的一维建模方法无法揭示和完整描述Galfenol... Galfenol合金是一种既有良好的机械性能又具有大磁致伸缩率的新型磁致伸缩材料。介绍了Galfenol合金的性能,分析了目前Galfenol合金各种本征非线性建模方法的特点,认为目前普遍采用磁各向同性的一维建模方法无法揭示和完整描述Galfenol的磁致伸缩行为,考虑材料磁各向异性特性的建模方法是合适和必要的;重点阐述了Galfenol合金在微驱动器、复合悬臂梁、流体传输与控制、微传感器等领域中的应用现状,认为充分发挥Galfenol合金的可加工性,将其制作成各类微动器件所需要的形状,将更具有实用性。 展开更多
关键词 Galfenol合金 各向异性 本征模型 微器件
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MEMS微器件电沉积层均匀性的研究进展 被引量:7
3
作者 王星星 雷卫宁 +2 位作者 刘维桥 姜博 邹旻 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2245-2251,共7页
有效地改善沉积层厚度均匀性是电化学沉积技术应用的关键,简述了微电铸原理,综述了国内外微器件沉积层均匀性的最新研究进展,包括优化工艺参数、脉冲电流与换向脉冲电流、改善传质条件、辅助阴极、阴极屏蔽、阳极特性及数值模拟仿真技... 有效地改善沉积层厚度均匀性是电化学沉积技术应用的关键,简述了微电铸原理,综述了国内外微器件沉积层均匀性的最新研究进展,包括优化工艺参数、脉冲电流与换向脉冲电流、改善传质条件、辅助阴极、阴极屏蔽、阳极特性及数值模拟仿真技术改善沉积层均匀性的研究报道,详细介绍了超临界CO2电化学沉积新方法及其优点,并展望了今后的研究重点及发展方向。 展开更多
关键词 微器件 电铸 沉积层 均匀性 超临界CO2
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微电子机械系统尺寸效应的泛函分析 被引量:3
4
作者 韩光平 刘凯 褚金奎 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第2期17-19,共3页
尺寸效应涉及微电子机械系统研究领域的各个方面 ,在分析归纳微器件或系统中尺寸对其特性影响的基础上 ,提出从纯尺寸因素和非尺寸因素综合考虑尺寸效应 ,建立了一个尺寸效应的基本数学模型 ,并从尺寸泛函的绝对值、相对值和对尺寸的灵... 尺寸效应涉及微电子机械系统研究领域的各个方面 ,在分析归纳微器件或系统中尺寸对其特性影响的基础上 ,提出从纯尺寸因素和非尺寸因素综合考虑尺寸效应 ,建立了一个尺寸效应的基本数学模型 ,并从尺寸泛函的绝对值、相对值和对尺寸的灵敏度三个方面对该数学模型进行泛函分析 。 展开更多
关键词 微电子机械系统 尺寸效应 泛函分析 灵敏度 微器件
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1T′-MoTe_(2)-Based On-Chip Electrocatalytic Microdevice:A Platform to Unravel Oxidation-Dependent Electrocatalysis 被引量:5
5
作者 Hui You Zhiwen Zhuo +7 位作者 Xiufang Lu Youwen Liu Yabin Guo Wenbin Wang Huan Yang Xiaojun Wu Huiqiao Li Tianyou Zhai 《CCS Chemistry》 CAS 2019年第5期396-406,共11页
Ultrathin transition metal dichalcogenides(TMDs)are of particular interest as low-cost alternatives to highly active electrocatalysts because of their high surface activation energy.However,their striking structural c... Ultrathin transition metal dichalcogenides(TMDs)are of particular interest as low-cost alternatives to highly active electrocatalysts because of their high surface activation energy.However,their striking structural characteristics cause chemical instability and undergo oxidation easily. 展开更多
关键词 1T′-MoTe_(2) on-chip electrocatalytic micro-device electron density modulator catalytic model hydrogen evolution reaction
原文传递
抗磁悬浮原理在执行与传感方面的应用研究及发展 被引量:3
6
作者 武科迪 苏宇锋 +1 位作者 张自军 丁建桥 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第3期177-186,共10页
抗磁悬浮是利用物质对磁场的排斥力实现磁悬浮,作为磁悬浮技术的一个分支,是一种真正意义上的无接触悬浮。按照不同的应用领域,从传感器、执行器、能量采集器、生物科学以及自组装等方面对抗磁悬浮结构进行了具体的介绍,概述了抗磁悬浮... 抗磁悬浮是利用物质对磁场的排斥力实现磁悬浮,作为磁悬浮技术的一个分支,是一种真正意义上的无接触悬浮。按照不同的应用领域,从传感器、执行器、能量采集器、生物科学以及自组装等方面对抗磁悬浮结构进行了具体的介绍,概述了抗磁悬浮在各个领域的工作原理、结构组成以及适用范围,分析了抗磁悬浮发展现状及应用前景。研究得出抗磁悬浮具有室温下无源工作、自主稳定悬浮以及适宜在微器件尺度下使用等优点,其系统简单、可靠性高、系统体积小且质量轻,在工程技术上有重大的意义。 展开更多
关键词 抗磁悬浮 磁悬浮 微器件 传感 微电子机械系统(MEMS)
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热处理对氨基磺酸盐镀镍层性能的影响 被引量:3
7
作者 周玉凤 李艳春 +2 位作者 程萍 樊江玲 汪红 《电镀与涂饰》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期14-17,共4页
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°C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... 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°C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°C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°C的环境中使用时,其性能基本稳定。 展开更多
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
原文传递
自卷曲技术在微型储能器件上的应用
8
作者 缪圣义 王显福 晏成林 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第1期18-27,共10页
微型能源存储器件在可穿戴电子产品、微型自驱动探测器等领域有重要的应用前景,同时为研究储能器件电极结构、电子/离子传导率以及电化学动力学之间的内在联系提供了理想的平台。自卷曲技术是利用材料内部存在的残余应力而实现二维薄膜... 微型能源存储器件在可穿戴电子产品、微型自驱动探测器等领域有重要的应用前景,同时为研究储能器件电极结构、电子/离子传导率以及电化学动力学之间的内在联系提供了理想的平台。自卷曲技术是利用材料内部存在的残余应力而实现二维薄膜材料自行弯曲的一种方法。相比于传统微纳制备工艺,这种方法可以在微米尺度下将二维薄膜电极材料有序卷曲排列,为微型储能器件的制备提供了有效、便捷的途径。本文介绍了近些年自卷曲技术在微型能源存储器件上的重要进展,其中包括材料自卷曲的原理、自卷曲电极及其储能性质,并以此为基础,着重阐述了自卷曲技术制备单根管微型锂离子电池和电容阵列的应用实例。总结并展望了自卷曲技术在微型储能器件应用上的未来挑战和重要机遇。 展开更多
关键词 自卷曲技术 能源存储 微型器件 锂离子电池 微型电容器
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微器件概念设计中的功能设计
9
作者 闫向彤 江平宇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第3期9-12,共4页
介绍了微器件概念设计中的功能设计方法及建模技术,在基于功能-效应-原理解的微器件概念设计模型框架下,对微器件的功能建模从功能定义、功能分解、功能结构图建立等方面进行了阐述,并建立了微器件功能模型。该模型既适用于新器件的创... 介绍了微器件概念设计中的功能设计方法及建模技术,在基于功能-效应-原理解的微器件概念设计模型框架下,对微器件的功能建模从功能定义、功能分解、功能结构图建立等方面进行了阐述,并建立了微器件功能模型。该模型既适用于新器件的创新设计,也适用于已有产品的变型设计,它是微器件概念设计求解问题的基础。 展开更多
关键词 微器件 概念设计 功能建模
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微细电火花加工的关键技术分析 被引量:15
10
作者 李文卓 赵万生 于云霞 《石油大学学报(自然科学版)》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期65-68,共4页
微细电火花加工方面的几项关键技术包括微小进给装置、微细电极的制备、微小能量加工电源、与其他技术组合的新型加工技术和微细电火花加工过程控制技术。比较了微小进给装置与传统的进给伺服系统的结构特点 ,并对各项微细电火花技术的... 微细电火花加工方面的几项关键技术包括微小进给装置、微细电极的制备、微小能量加工电源、与其他技术组合的新型加工技术和微细电火花加工过程控制技术。比较了微小进给装置与传统的进给伺服系统的结构特点 ,并对各项微细电火花技术的技术特点进行了详细分析。微小进给装置的传动精度及系统的频响较高 ;微细电极的制备技术解决了圆柱、圆锥、螺纹等不同形状的电极或微小零件的制备及对硬质合金、聚晶金刚石等超硬材料的加工问题 ;可控RC脉冲电源技术易于调整脉冲能量 ,避免发生电弧性脉冲放电现象 ;微细电火花加工可与超声加工、电铸加工等技术组合形成各种复合加工技术 ;模糊控制技术可用于控制电火花加工过程。 展开更多
关键词 微细电火花加工 微型进给装置 微能脉冲电源 模糊控制 特种加工
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体内微型诊疗装置磁定位简化模型的实验研究 被引量:22
11
作者 侯文生 郑小林 +2 位作者 彭承琳 彭小燕 吴旭东 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期895-897,901,共4页
无创定位技术是MEMS器械用于人体内诊疗过程的重要研究环节之一。这里在分析永磁体空间磁场分布规律的基础上,讨论了体内微型诊疗装置的磁定位技术;同时,通过实验研究和曲线拟和,对磁定位模型进行了简化,使磁定位的计算更快,检测传感器... 无创定位技术是MEMS器械用于人体内诊疗过程的重要研究环节之一。这里在分析永磁体空间磁场分布规律的基础上,讨论了体内微型诊疗装置的磁定位技术;同时,通过实验研究和曲线拟和,对磁定位模型进行了简化,使磁定位的计算更快,检测传感器的放置更简单。实验结果表明,在一定误差范围内,该简化模型可以用于体内微型诊疗装置无创实时定位。 展开更多
关键词 磁定位 微型医疗装置 模型 MEMS
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集成毛细管电泳芯片及其制作技术的进展 被引量:7
12
作者 吴友谊 吴明嘉 《分析测试技术与仪器》 CAS 1999年第3期135-141,共7页
集成毛细管电泳芯片是一个新兴的微量分析装置,它具有高效、快速、试样用量少、节约药品等优点。文章回顾了集成毛细管电泳芯片的历史,介绍了毛细管电泳芯片在原材料、制作方法、表征、进样、分离、检测等方面的进展,并展望了毛细管... 集成毛细管电泳芯片是一个新兴的微量分析装置,它具有高效、快速、试样用量少、节约药品等优点。文章回顾了集成毛细管电泳芯片的历史,介绍了毛细管电泳芯片在原材料、制作方法、表征、进样、分离、检测等方面的进展,并展望了毛细管电泳芯片的前景。引用文献41 篇。 展开更多
关键词 集成 毛细管电泳芯片 TAS 微芯片装置 ICEC
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大型精密转台高精度角度微驱动装置的研制 被引量:14
13
作者 田学光 田兴志 +1 位作者 刘轩 刘伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1112-1118,共7页
针对用于标定和检测的大型精密转台(要求其定位误差≤±0.5″),研制了高精度角度微驱动装置。介绍了转台的总体结构,给出了角度微驱动装置的驱动原理和构成。该角度微驱动装置主要通过一个角位移转换机构把精密直线位移转化为精密... 针对用于标定和检测的大型精密转台(要求其定位误差≤±0.5″),研制了高精度角度微驱动装置。介绍了转台的总体结构,给出了角度微驱动装置的驱动原理和构成。该角度微驱动装置主要通过一个角位移转换机构把精密直线位移转化为精密角位移来实现高的角度分辨率,其在驱动转台旋转的过程中几乎不给转台带来轴向力和径向力,因此不影响转台的轴系精度。为了满足定位要求,转台设计采用了粗精结合、二次定位的方法,即先采用力矩电机进行粗定位,然后使用角度微驱动装置来实现精定位。最后,从理论上计算了角度微驱动装置的分辨率并进行了测试和应用验证,证明此角度微驱动装置的分辨率优于0.08″,满足转台定位精度要求。 展开更多
关键词 大型精密转台 角度微驱动装置 角位移转换机构
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数字微镜器件(DMD)在相干光照明下的空间光调制特性 被引量:12
14
作者 王巍 巩马理 《光电技术应用》 2007年第3期31-35,共5页
分析了DMD的微结构和工作原理;引入占空比因子,通过空间分区建立了较为完善的DMD空间光调制理论模型;根据该模型预测了经DMD调制后的频谱中,存在2个互补图像区域;沿这2个互补区域的对称轴方向各级衍射不含图像调制信息;设计了相干光照明... 分析了DMD的微结构和工作原理;引入占空比因子,通过空间分区建立了较为完善的DMD空间光调制理论模型;根据该模型预测了经DMD调制后的频谱中,存在2个互补图像区域;沿这2个互补区域的对称轴方向各级衍射不含图像调制信息;设计了相干光照明下DMD空间光调制特性实验,理论与实验符合得很好. 展开更多
关键词 数字微镜器件(DMD) 空间光调制特性 二维光栅结构 衍射
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红外动态目标模拟器驱动及控制系统设计 被引量:10
15
作者 张凯 马骏 孙嗣良 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期58-62,共5页
红外动态目标模拟器系统是红外制导武器半实物仿真系统中的关键设备。以某型空地导弹导引头半实物仿真系统为应用对象,以微反射镜阵列(DMD)为核心器件,针对DMD型红外目标模拟器的对比度、灰度等级和分辨率等关键技术指标,设计开发了基于... 红外动态目标模拟器系统是红外制导武器半实物仿真系统中的关键设备。以某型空地导弹导引头半实物仿真系统为应用对象,以微反射镜阵列(DMD)为核心器件,针对DMD型红外目标模拟器的对比度、灰度等级和分辨率等关键技术指标,设计开发了基于DMD的动态红外目标模拟器系统。首先介绍了DMD芯片的工作原理和灰度成像原理,其次对同步驱动、数据加载和脉宽调制等关键电路进行详细设计,开发完成了DMD驱动及控制系统电路,设计完成了基于DMD的红外动外目标模拟系统。该模拟器目前已经成功应用于某型红外成像导引头半实物仿真测试系统中,逼真度和实时性高,涉及的关键指标得到了改进和提高。 展开更多
关键词 红外成像 目标模拟器 微反射镜阵列 半实物仿真
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消热差的红外目标模拟器投影光学系统设计 被引量:8
16
作者 乔杨 徐熙平 +2 位作者 辜义文 潘越 张潇予 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期431-436,共6页
基于数字微镜器件(DMD),创新性地设计了一个长出瞳距、大出瞳口径、消热差的红外目标模拟器投影光学系统。该光学系统的出瞳距为1 000 mm,出瞳口径为120 mm,畸变小于1%.为了模拟-40℃目标,整个系统需工作在制冷环境中,因此对光学系统... 基于数字微镜器件(DMD),创新性地设计了一个长出瞳距、大出瞳口径、消热差的红外目标模拟器投影光学系统。该光学系统的出瞳距为1 000 mm,出瞳口径为120 mm,畸变小于1%.为了模拟-40℃目标,整个系统需工作在制冷环境中,因此对光学系统进行了无热化设计。投影物镜的设计采用了3种材料和4片透镜,在-40℃~20℃的范围内,系统最大离焦量小于系统焦深。分析表明,系统各视场调制传递函数(MTF)在16 lp/mm处均优于0.4,弥散班也小于DMD微反射镜的尺寸,畸变小于1%.在满足长出瞳距的同时具有良好的热稳定性。 展开更多
关键词 光学 数字微镜器件 消热差 红外目标模拟器
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基于DMD的动态红外场景生成系统 被引量:8
17
作者 张二磊 祁鸣 《电子科技》 2011年第7期140-143,共4页
动态红外场景生成系统是检测红外导引头探测、跟踪和抗干扰性能的重要手段。以某型空空导弹光电对抗平台为应用对象,基于红外场景实测数据,利用Visual C++6.0和Vega API开发了交互式红外图像生成软件,实时生成不同地域各种环境下目标和... 动态红外场景生成系统是检测红外导引头探测、跟踪和抗干扰性能的重要手段。以某型空空导弹光电对抗平台为应用对象,基于红外场景实测数据,利用Visual C++6.0和Vega API开发了交互式红外图像生成软件,实时生成不同地域各种环境下目标和背景的红外图像,模拟真实场景在红外导引头入瞳处红外辐射分布。根据红外图像视频信号,利用数字微镜阵列(Digital Micro Mirror Device,DMD)对黑体红外辐射进行反射调制,并由光学准直系统实现红外场景生成系统与红外导引头的光学耦合,对红外导引头性能指标进行测试和评估。 展开更多
关键词 红外场景 数字微镜阵列 实时
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基于大数据的变电站在线智能巡视系统的研究 被引量:4
18
作者 李垚 魏文震 +2 位作者 杨增健 赵鑫 吕健 《电力大数据》 2022年第11期47-55,共9页
为解决变电站巡视以人工为主、巡视效率低、巡视质量无法保证等问题,避免缺陷发现不及时,严重影响电网设备安全运行。本文采用大数据技术,提出变电站在线智能巡视系统。通过在站内边端优化智能监测装置,实现了智能、全方位感知设备运行... 为解决变电站巡视以人工为主、巡视效率低、巡视质量无法保证等问题,避免缺陷发现不及时,严重影响电网设备安全运行。本文采用大数据技术,提出变电站在线智能巡视系统。通过在站内边端优化智能监测装置,实现了智能、全方位感知设备运行状态,依靠物联分析终端就地完成数据预处理分析;同时借助云端大数据平台对主辅设备状态数据进行准确研判,提高智能巡视水平,解决了巡视盲区问题;通过对系统的整体框架、数据处理和流通原理进行介绍,为变电站智能巡视建设提供了新思路,采用基于遗传算法的IMD优化配置方法和基于协作优化法的多元监测巡视策略,解决了智能巡视改造成本高、巡视效果不佳问题,通过对系统实验仿真,证明了该系统功能的可行性和实用性。 展开更多
关键词 大数据 智能巡视 监测装置 物联分析终端 巡视盲区 物联微拍装置
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微型热电器件研究进展 被引量:4
19
作者 刘向阳 任山 闻立时 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期5-9,共5页
历经了30年的低谷期后,伴随着新型热电材料的出现及增大材料优值系数ZT新思路的提出,热电材料和器件这一研究领域开始了复兴。由于自身的诸多优点,微型热电器件已成为该领域的研究热点。作为新型的热电器件,微型热电器件在发电、制冷和... 历经了30年的低谷期后,伴随着新型热电材料的出现及增大材料优值系数ZT新思路的提出,热电材料和器件这一研究领域开始了复兴。由于自身的诸多优点,微型热电器件已成为该领域的研究热点。作为新型的热电器件,微型热电器件在发电、制冷和传感器等领域获得了重要应用。综述了微型热电器件在应用、结构和制备技术方面的研究进展。 展开更多
关键词 热电制冷器件 热电发电器件 优值系数 微型热电器件 薄膜热电器件
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n型B_(i2)Te_(3)基材料表面处理对热电单元性能的影响 被引量:1
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作者 华思恒 杨东旺 +7 位作者 唐昊 袁雄 展若雨 徐卓明 吕嘉南 肖娅妮 鄢永高 唐新峰 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期163-169,共7页
Bi_(2)Te_(3)基微型热电器件的尺寸越小,界面结合强度及接触电阻对于器件力学性能、开路电压以及输出功率等的影响就越显著。因此开发成本低、工艺简单的热电单元制备技术,并使n型Bi_(2)Te_(3)基块体材料与阻挡层间的界面兼具低接触电... Bi_(2)Te_(3)基微型热电器件的尺寸越小,界面结合强度及接触电阻对于器件力学性能、开路电压以及输出功率等的影响就越显著。因此开发成本低、工艺简单的热电单元制备技术,并使n型Bi_(2)Te_(3)基块体材料与阻挡层间的界面兼具低接触电阻、高结合强度具有重要意义。本工作将n型Bi_(2)Te_(3)基热电材料薄片在混合酸溶液(pH~3)中进行表面处理,随后进行化学镀Ni(5μm),再与Cu电极焊接制备得到热电单元。腐蚀后,n型Bi_(2)Te_(3)基热电材料表面大的沟壑与Ni阻挡层间形成锚固效应,腐蚀6 min的材料结合强度高达15.88 MPa。大沟壑表面进一步腐蚀后出现的精细分支与Ni阻挡层间形成纳米孔洞,显著增大了界面接触电阻,腐蚀2 min的材料达到2.23Ω·cm^(2)。最终,腐蚀4 min后镀Ni的n型Bi_(2)Te_(3)基热电片材与p型Bi_(2)Te_(3)基热电片材制备的微型热电器件在20 K温差(高温端306 K,低温端286 K)下的输出功率高达3.43 mW,相较于商用电镀镀层制备的同尺寸器件提升了31.92%。本工作将为微型热电器件的性能优化提供支撑。 展开更多
关键词 Bi_(2)Te_(3) 界面结合强度 界面接触电阻 镍阻挡层 微型热电器件
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