【摘要】：與機械加工相比,電化學加工技術具有無刀具磨損、無熱效應、無機械損傷、加工效率高等優(yōu)點,而且適用于柔性、脆性及超硬材料,具備傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)的復雜結構加工能力,因而在航空航天、汽車、微電子等領域有著重要應用,日益成為一種重要的工業(yè)制造技術.隨著超大規(guī)模集成電路(ULSI)、微機電系統(tǒng)(MEMS)、微全分析系統(tǒng)(μ-TAS)、現(xiàn)代精密光學系統(tǒng)等高技術產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,功能性結構/器件的微型化和集成化的要求越來越高.由于傳統(tǒng)電化學只適用于金屬材料,為了應對微納制造的時代要求,拓展電化學加工的材料普適性,1992年田昭武院士提出了具有我國自主知識產(chǎn)權的約束刻蝕劑層技術(CELT).一般的,約束刻蝕包括3個步驟:(1)通過電化學、光化學或光電化學的方法在模板電極表面生成刻蝕劑;(2)通過后續(xù)的均相化學反應或自由基衰變反應將刻蝕劑約束在微/納米厚度的液層內;(3)將模板電極逼近加工基底,當約束刻蝕劑層接觸被加工基底時,通過刻蝕反應實現(xiàn)微納加工.最近,聯(lián)合課題組通過儀器、原理和方法3個方面的努力,引入外部物理場調制技術,實現(xiàn)一維銑削、二維拋光、三維微/納結構加工,大幅提升了CELT的技術水平.
[Abstract]:Compared with machining, electrochemical machining has the advantages of no tool wear, no heat effect, no mechanical damage, high machining efficiency, and is suitable for flexible, brittle and superhard materials. With the complex structure processing ability which is difficult to be realized by traditional methods, it has important applications in the fields of aerospace, automobile, microelectronics and so on, and has become an important industrial manufacturing technology day by day. With the rapid development of (MEMS), microanalysis system (渭-TAS), modern precision optical system) and other high-tech industries, very large scale integrated circuit (VLSI) (ULSI), microelectromechanical system, The miniaturization and integration of functional structures / devices are becoming more and more important. Because traditional electrochemistry is only suitable for metal materials, in order to meet the requirements of micro-nano fabrication and expand the universality of electrochemical processing materials, Academician Tian Zhaowu proposed the restrictive etchant layer technology (CELT).) with independent intellectual property rights in China in 1992. In general, constrained etching consists of three steps: (1) etching agents are generated on the surface of the template electrode by electrochemical, photochemical or photochemical methods; (2) the etchant is confined in the liquid layer of micro- / nano-thickness by the subsequent homogeneous chemical reaction or free radical decay reaction; (3) the template electrode is approximated to the substrate, and when the constrained etchant layer is in contact with the machined substrate, the micro-nano machining is realized by etching reaction. Recently, through the efforts of instruments, principles and methods, the joint research group introduced the external physical field modulation technology to realize one-dimensional milling, two-dimensional polishing and three-dimensional micro-/ nano-structure machining, which greatly improved the technical level of CELT.
【作者單位】： 固體表面物理化學國家重點實驗室能源材料化學協(xié)同創(chuàng)新中心廈門大學化學化工學院化學系;哈爾濱工業(yè)大學精密工程研究所;
【基金】：國家自然科學基金(編號:21573054,91323303,21321062) 機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室開放課題資助項目
【分類號】：TG662

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本文編號：2300130