| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-33页 |
| ·引言 | 第13页 |
| ·NiTi 合金的相变特性及物理性能 | 第13-19页 |
| ·NiTi 合金的M 相变 | 第13-16页 |
| ·NiTi 合金的相变类型 | 第16-17页 |
| ·温度诱发M 相变 | 第16页 |
| ·应力诱发马氏体相变 | 第16-17页 |
| ·NiTi 合金的物理性能 | 第17-19页 |
| ·NiTi 薄膜的制备方法及其影响规律 | 第19-24页 |
| ·NiTi 基薄膜的制备流程 | 第19-21页 |
| ·薄膜的制备方法 | 第19-20页 |
| ·NiTi 基薄膜的图形化 | 第20页 |
| ·NiTi 基薄膜的晶化工艺 | 第20-21页 |
| ·SMA 薄膜性能与材料及制备工艺的关系 | 第21-23页 |
| ·化学成份对NiTi 基薄膜性能的影响 | 第21-22页 |
| ·溅射工艺对NiTi 薄膜性能的影响 | 第22-23页 |
| ·NiTi 薄膜中的织构 | 第23页 |
| ·SMA 薄膜与基片间的界面与残余应力 | 第23-24页 |
| ·NiTi 形状记忆合金在MEMS 中的应用 | 第24-30页 |
| ·MEMS 系统概述 | 第24-25页 |
| ·SMA 在MEMS 中的应用 | 第25-30页 |
| ·SMA 在微传感器中的应用 | 第26-28页 |
| ·SMA 在微执行器中的应用 | 第28-30页 |
| ·本文的研究意义及内容 | 第30-33页 |
| 第二章 NiTi 薄膜的超弹性特性 | 第33-51页 |
| ·引言 | 第33-34页 |
| ·超弹性的理论模型 | 第34-36页 |
| ·实验方法 | 第36-39页 |
| ·SMA 薄膜的制备 | 第36-38页 |
| ·SMA 薄膜的溅射沉积 | 第36-37页 |
| ·NiTi 薄膜的晶化 | 第37-38页 |
| ·力学测试方法 | 第38-39页 |
| ·实验结果与讨论 | 第39-48页 |
| ·薄膜的相变特性 | 第39页 |
| ·拉伸实验 | 第39-41页 |
| ·鼓气实验 | 第41-44页 |
| ·鼓气法的实验原理 | 第41-42页 |
| ·实验结果 | 第42-44页 |
| ·压痕实验 | 第44-48页 |
| ·压痕法的实验原理 | 第44-46页 |
| ·实验结果 | 第46-48页 |
| ·实验结果分析 | 第48页 |
| ·本章小结 | 第48-51页 |
| 第三章 原位加热NiTi 薄膜的热相变特性 | 第51-66页 |
| ·引言 | 第51页 |
| ·NiTi 基薄膜的制备工艺 | 第51-52页 |
| ·薄膜性能的分析方法 | 第52页 |
| ·NiTi 薄膜的相变特性分析 | 第52-64页 |
| ·基板温度的影响 | 第52-56页 |
| ·薄膜相变特性的变化 | 第52-56页 |
| ·薄膜中的织构 | 第56页 |
| ·溅射功率的影响 | 第56-59页 |
| ·溅射气压的影响 | 第59-60页 |
| ·靶材Ti 含量的影响 | 第60-62页 |
| ·退火温度的影响 | 第62-64页 |
| ·本章小结 | 第64-66页 |
| 第四章 NiTi 薄膜中的织构及相变应变的计算 | 第66-95页 |
| ·引言 | 第66页 |
| ·NiTi 薄膜织构的形成过程 | 第66-71页 |
| ·成膜过程 | 第66-67页 |
| ·连续薄膜的形成 | 第66-67页 |
| ·连续薄膜的生长 | 第67页 |
| ·溅射成膜时的织构模型 | 第67-69页 |
| ·薄膜的表面与界面 | 第69-70页 |
| ·薄膜的表面 | 第69页 |
| ·膜基界面 | 第69-70页 |
| ·薄膜中的内应力 | 第70-71页 |
| ·本征应力 | 第70页 |
| ·热应力 | 第70-71页 |
| ·制备工艺对薄膜织构的影响 | 第71-76页 |
| ·基板温度的影响 | 第71-72页 |
| ·溅射功率的影响 | 第72-73页 |
| ·溅射气压的影响 | 第73-74页 |
| ·部分样品的极图测试 | 第74-76页 |
| ·薄膜的相变应变计算 | 第76-93页 |
| ·理论模型 | 第76-82页 |
| ·Bain 应变 | 第76-77页 |
| ·NiTi 马氏体相变的惯习面 | 第77-78页 |
| ·应力诱发马氏体相变的Schmidt因子[5] | 第78-79页 |
| ·晶格变形理论(Latice Deformation-LD 理论) | 第79-80页 |
| ·相变应变与位向的关系 | 第80-81页 |
| ·算法实现 | 第81-82页 |
| ·多晶体的变形特点 | 第82-83页 |
| ·多晶应变理论模型介绍及改进 | 第83-87页 |
| ·取向分布函数（ODF）简介 | 第83-85页 |
| ·多晶体变形模型 | 第85页 |
| ·NiTi 多晶相变应变模拟 | 第85-87页 |
| ·多晶相变应变模型的改进 | 第87-93页 |
| ·多最值平均算法 | 第87-88页 |
| ·考虑晶界及取向影响的算法 | 第88-90页 |
| ·考虑受力方向的算法 | 第90-92页 |
| ·各种计算方法的比较 | 第92-93页 |
| ·本章小结 | 第93-95页 |
| 第五章 NiTi/Si 复合膜驱动原理及有限元分析 | 第95-109页 |
| ·引言 | 第95页 |
| ·形状记忆效应与双金属效应的比较 | 第95-97页 |
| ·NiTi/Si 复合膜驱动原理 | 第97-98页 |
| ·理论模型 | 第97-98页 |
| ·NiTi/Si 复合驱动膜变形过程 | 第98页 |
| ·基于温度开关变形膜驱动特性的ANSYS 模拟 | 第98-101页 |
| ·实体模型的建立 | 第99页 |
| ·材料参数的选用 | 第99-100页 |
| ·实体模型的网格化 | 第100页 |
| ·施加边界条件及载荷 | 第100-101页 |
| ·求解 | 第101页 |
| ·数据后处理 | 第101-108页 |
| ·驱动膜几何尺寸的影响 | 第101-103页 |
| ·厚度比的影响 | 第101-102页 |
| ·驱动膜长度的影响 | 第102页 |
| ·驱动膜宽度的影响 | 第102-103页 |
| ·薄膜应力分析 | 第103-108页 |
| ·复合膜的挠度 | 第103页 |
| ·复合膜的应力分布 | 第103-108页 |
| ·本章小结 | 第108-109页 |
| 第六章 MEMS 温度开关的制备及其测试 | 第109-122页 |
| ·引言 | 第109页 |
| ·温度开关的工作原理 | 第109-110页 |
| ·温度开关的制备流程 | 第110-114页 |
| ·驱动部分的制备 | 第110-112页 |
| ·基底的制备 | 第112-113页 |
| ·温度开关的组装 | 第113-114页 |
| ·器件性能测试 | 第114-120页 |
| ·驱动部分位移的测量 | 第114-117页 |
| ·NiTi/Si 复合结构挠度的测量 | 第114页 |
| ·单层NiTi 桥结构挠度的测量 | 第114-117页 |
| ·单层NiTi 桥结构变形分析 | 第117-118页 |
| ·开关的响应温度范围及灵敏度 | 第118-120页 |
| ·本章小结 | 第120-122页 |
| 第七章 结束语 | 第122-125页 |
| ·本文的主要结论 | 第122-123页 |
| ·本文的创新点 | 第123页 |
| ·对下一阶段研究的设想 | 第123-125页 |
| 附录 | 第125-139页 |
| 致谢 | 第139-140页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第140页 |