基于MEMS技术的压电微喷的研制
| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract (英文摘要) | 第4-5页 |
| 目录 | 第5-9页 |
| 第一章 绪论 | 第9-27页 |
| 1．1 MEMS技术 | 第9-14页 |
| 1．1．1 MEMS简介 | 第9-10页 |
| 1．1．2 MEMS加工工艺 | 第10-11页 |
| 1．1．3 MEMS技术的特点 | 第11-12页 |
| 1．1．4 MEMS研究方向 | 第12-13页 |
| 1．1．5 MEMS发展状况 | 第13-14页 |
| 1．2 微喷研究意义 | 第14-17页 |
| 1．2．1 微流控系统 | 第14-15页 |
| 1．2．2 微喷 | 第15-17页 |
| 1．3 微喷研究现状 | 第17-25页 |
| 1．3．1 压电式微喷 | 第17-19页 |
| 1．3．2 电热式微喷 | 第19-22页 |
| 1．3．3 超声式微喷 | 第22-23页 |
| 1．3．4 静电式微喷 | 第23-25页 |
| 1．4 本论文的主要目标及任务 | 第25-27页 |
| 1．4．1 主要目标 | 第25页 |
| 1．4．2 主要任务 | 第25-27页 |
| 第二章 压电致动原理及压电陶瓷振动模态 | 第27-38页 |
| 2．1 压电效应和压电方程 | 第27-28页 |
| 2．1．1 压电效应 | 第27-28页 |
| 2．1．2 压电方程 | 第28页 |
| 2．2 压电材料和器件的主要参数 | 第28-32页 |
| 2．2．1 压电系数 | 第28-29页 |
| 2．2．2 机电耦合系数 | 第29-30页 |
| 2．2．3 频率常数 | 第30页 |
| 2．2．4 谐振频率 | 第30-31页 |
| 2．2．5 品质因数 | 第31-32页 |
| 2．3 压电陶瓷 | 第32-33页 |
| 2．3．1 分类 | 第32页 |
| 2．3．2 静态等效电容 | 第32-33页 |
| 2．3．3 驱动特性 | 第33页 |
| 2．4 压电陶瓷的振动模式 | 第33-36页 |
| 2．4．1 径向伸缩 | 第34页 |
| 2．4．2 长度伸缩 | 第34-35页 |
| 2．4．3 轴向伸缩 | 第35页 |
| 2．4．4 厚度伸缩 | 第35-36页 |
| 2．4．5 厚度切变 | 第36页 |
| 2．5 本章小结 | 第36-38页 |
| 第三章 微喷的理论分析 | 第38-47页 |
| 3．1 微喷工作原理 | 第38-40页 |
| 3．2 理论模型及运动方程 | 第40-42页 |
| 3．3 结构边界条件 | 第42-44页 |
| 3．4 基频的近似解 | 第44-46页 |
| 3．5 本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 微喷的设计、仿真模拟及优化 | 第47-60页 |
| 4．1 微喷的结构参数设计 | 第47-50页 |
| 4．1．1 液体腔设计 | 第47-48页 |
| 4．1．2 致动壁长度设计 | 第48-49页 |
| 4．1．3 进液口设计 | 第49页 |
| 4．1．4 喷孔板材料选择 | 第49页 |
| 4．1．5 喷孔大小及形状 | 第49-50页 |
| 4．2 仿真模拟 | 第50-56页 |
| 4．2．1 有限元分析方法 | 第50-51页 |
| 4．2．2 模型的建立及网格划分 | 第51-52页 |
| 4．2．3 参数矩阵的输入 | 第52-53页 |
| 4．2．4 模态分析 | 第53-56页 |
| 4．3 优化设计 | 第56-58页 |
| 4．3．1 谐响应分析 | 第56页 |
| 4．3．2 致动壁宽度对端部位移的影响 | 第56-57页 |
| 4．3．3 致动壁深-宽比对端部位移的影响 | 第57-58页 |
| 4．3．4 驱动电压对端部位移的影响 | 第58页 |
| 4．3．5 致动壁宽度对谐振频率的影响 | 第58页 |
| 4．4 本章小结 | 第58-60页 |
| 第五章 微喷的结构和制备工艺 | 第60-70页 |
| 5．1 单极化微喷 | 第60-64页 |
| 5．1．1 结构 | 第60页 |
| 5．1．2 制备工艺 | 第60-61页 |
| 5．1．3 基片处理及液体腔制备 | 第61-62页 |
| 5．1．4 薄膜的制备 | 第62-64页 |
| 5．1．5 装配和封装 | 第64页 |
| 5．2 单极化改进型微喷 | 第64-67页 |
| 5．2．1 结构和致动原理 | 第64-65页 |
| 5．2．2 制备工艺 | 第65-66页 |
| 5．2．3 制备实例 | 第66-67页 |
| 5．3 双极化微喷 | 第67-69页 |
| 5．3．1 结构和致动原理 | 第67-68页 |
| 5．3．2 制备工艺 | 第68-69页 |
| 5．3．3 制备实例 | 第69页 |
| 5．4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第六章 微喷的驱动和性能测试 | 第70-82页 |
| 6．1 微喷的驱动 | 第70-71页 |
| 6．1．1 驱动波形 | 第70-71页 |
| 6．1．2 对驱动电源的要求 | 第71页 |
| 6．2 驱动电源设计 | 第71-76页 |
| 6．2．1 驱动电源组成 | 第71-72页 |
| 6．2．2 时序电路 | 第72页 |
| 6．2．3 逻辑电路 | 第72-73页 |
| 6．2．4 放大电路 | 第73-76页 |
| 6．3 电源动态特性 | 第76-77页 |
| 6．4 微喷阻抗特性 | 第77-79页 |
| 6．4．1 基本原理 | 第77-78页 |
| 6．4．2 低频阻抗特性 | 第78-79页 |
| 6．4．3 高频阻抗特性 | 第79页 |
| 6．5 微喷喷射性能 | 第79-81页 |
| 6．6 本章小结 | 第81-82页 |
| 结论 | 第82-85页 |
| 参考文献 | 第85-95页 |
| 攻读博士学位期间的研究成果及发表的学术论文 | 第95-96页 |
| 致谢 | 第96-97页 |
| 附录 有限元模拟源程序 | 第97-99页 |
