目前主要利用微納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)具有高深寬/徑比的微型器件進(jìn)行高精度測(cè)量。而微球型探針作為微納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的核心部件,其加工尺寸和加工精度直接決定了微納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的性能。因此有必要研制出高精度、微小尺寸的一體化微球型探針,本文主要做了如下幾項(xiàng)工作。1、對(duì)微球型探針制造工藝進(jìn)行了總結(jié),設(shè)計(jì)并搭建了基于電弧放電和液體表面張力原理制備微球形鎢探針的實(shí)驗(yàn)裝置。2、研究了電弧放電在氬氣和空氣中的不同特征,并初步找到在氬氣環(huán)境中對(duì)鎢絲進(jìn)行錐化處理和制備微球型鎢探針的合適參數(shù)。3、研究了空氣中不同放電參數(shù)如電壓、通電時(shí)間、脈沖寬度、頻率、電極間距對(duì)微球型鎢探針幾何特征的影響。本文以測(cè)球的直徑、圓度、偏距離和成功率作為衡量鎢探針質(zhì)量制備好壞的標(biāo)準(zhǔn),最后得到了各單變量參數(shù)的最優(yōu)區(qū)間。4、在單變量影響實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,引入科學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃法-----田口法,以測(cè)球直徑、圓度和偏心距離作為評(píng)估制造過(guò)程的輸出響應(yīng),以望小特性來(lái)分析,以探討各影響因子對(duì)測(cè)球特性的影響,并尋求最優(yōu)化的控制參數(shù)組合,研制出了直徑為79μm,圓度為0.25μm,偏心距離為0.5μm的一體化微球型鎢測(cè)針。5、對(duì)測(cè)球的成型機(jī)理進(jìn)行了初步探討... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

精密計(jì)量加工技術(shù)發(fā)展圖

圖 1.2 Nano-CMM 的概念Fig 1.2 Concept of the Nano-CMM米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的概念首先是由日本東京大學(xué)的 Takamasu 量微孔和槽的尺寸。根據(jù)定義，微/納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的規(guī)/100 至 1/1000[5]，圖 1.2 說(shuō)明了微/納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的概念米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的設(shè)計(jì)概念。微/納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度精度。因此，為了實(shí)現(xiàn)微/納三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)高精度計(jì)量，探的測(cè)球。探頭的核心傳感元件包括測(cè)球和測(cè)桿，如圖 1.3 性能在很大程度上取決于測(cè)球的參數(shù)，如球度，直徑和材直徑，小圓度和小偏心距離的測(cè)球，在提高微/納米三坐標(biāo)重要的作用。表 1.1 Nano-CMM 技術(shù)參數(shù)Tab 1.1 Technical parameters of the Nano-CMM指標(biāo) 傳統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 納米三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器體積 (2000 mm)3(200 mm)3

圖 1.3 傳統(tǒng)測(cè)頭的結(jié)構(gòu)圖Fig 1.3 Schematic of a traditional prob標(biāo)測(cè)量機(jī)探頭研究動(dòng)態(tài)或研究機(jī)構(gòu)都在研究微納米接觸下幾種分類(lèi)：電容式探頭、壓阻和共振式探頭等幾類(lèi)。（National Physical Laboratory，M），這款三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的的探鎢管、鈹青銅片和直徑為 3 mm，后每三個(gè)相同的構(gòu)件按照 120°分m，測(cè)球直徑 1 mm、量程±20

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ball Tips of Micro/Nano Probing Systems:A Review[J]. Ruijun LI,Chen CHEN,Dandong LI,Kuang-Chao FAN,Zhenying CHENG,Qiangxian HUANG,Xueming DANG.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(02)
[2]Multi-objective Optimal Design of High Frequency Probe for Scanning Ion Conductance Microscopy[J]. GUO Renfei,ZHUANG Jian,MA Li,LI Fei,YU Dehong.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(01)
[3]微細(xì)球狀電極制備研究[J]. 孟冬,李寒松,曾永彬,劉勇.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(15)
[4]氬氣介質(zhì)阻擋放電不同放電模式的電學(xué)特性研究[J]. 董麗芳,毛志國(guó),冉俊霞.  物理學(xué)報(bào). 2005(07)
[5]鎢極氬弧焊焊接電弧數(shù)值分析[J]. 蘆鳳桂,姚舜,錢(qián)偉方.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(12)

博士論文
[1]納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)及接觸式測(cè)頭技術(shù)研究[D]. 王偉麗.合肥工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3123420