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[美国机械工程师学会（ASME）2018年国际设计工程与计算机信息技术会议——加拿大魁北克省魁北克市（2018年8月26日星期日）] 第4卷：第23届制造与生命周期设计会议；第12届微纳系统国际会议——电子束蒸发法制备形状记忆合金双压电晶片执行器的新见解

DOI：10.1115/DETC2018-85812 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 为了制造具有高精度特征的形状记忆合金（SMA）双压电晶片微执行器，开发了一种结合电子束（E-beam）蒸发、剥离抗蚀剂和各向同性XeF?干法刻蚀的新工艺。为研究电子束沉积和退火工艺对镍钛（NiTi）特性的影响，分析了不同沉积速率及退火过程中溢流条件下的NiTi薄膜样品。通过扫描电子显微镜和X射线衍射表征发现，低电子束沉积速率及氩气环境退火工艺有助于形成NiTi晶体结构。此外，成功制备了特征尺寸小至5微米的高精度SMA双压电晶片微执行器，其实验验证的热机械性能与有限元分析模拟结果进行了对比。
作者： Hao Sun，Jianjun Luo，Ming Lu，Dmytro Nykypanchuk，Yong Shi
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

采用结合电子束（E-beam）蒸发、剥离抗蚀剂和各向同性XeF2干法刻蚀方法的新颖制造工艺，制备具有高精度特征的形状记忆合金（SMA）双压电晶片微执行器。

研究成果

这种新型制造方法成功制备出了具有高精度微小特征（最小可达5微米）的形状记忆合金双压电晶片微执行器。低电子束沉积速率以及采用的氩气退火工艺有助于镍钛晶体结构的形成。通过实验验证了其热机械性能，并与模拟结果进行对比，显示出在生物医学器械和微型机器人领域具有良好的应用前景。

研究不足

该研究聚焦于具有高精度特征的形状记忆合金（SMA）双压电晶片微执行器的制备与表征，但未解决SMA执行器响应速度这一已知局限。

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