【摘 要】
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目前,有关微摩擦的起源和机制是人们探讨的主要问题,本文综述了目前有关微摩擦的研究进展,讨论了MEMS中摩擦和磨损的产生,指出了尺寸效应和表面效应是MEMS器件中的两个主要问
【机 构】
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中国科学院上海微系统与信息技术研究所
【出 处】
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中国科学院上海微系统与信息技术研究所
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目前,有关微摩擦的起源和机制是人们探讨的主要问题,本文综述了目前有关微摩擦的研究进展,讨论了MEMS中摩擦和磨损的产生,指出了尺寸效应和表面效应是MEMS器件中的两个主要问题.微加工工艺主要采用腐蚀的方法,这带来了一个显著的性质,即表面形貌和粗糙度将是影响器件行为的一个重要因素.对MEMS中的摩擦研究主要从两个方面入手,一是利用现有的先进表面设备,如原子力显微镜等,针对基于微加工的材料进行表面摩擦和磨损的研究,主要研究微观的接触机制、摩擦和磨损的行为;另外一个途径是通过利用微加工技术本身制作摩擦副结构,直接考察摩擦磨损的行为,一般来说它是基于宏观的摩擦定律来考察摩擦的行为.微/纳摩擦与表面形貌紧密相关.本论文中,利用KOH对Si(100)表面腐蚀制备了具有不同形貌的粗糙度为纳米量级的样品,利用原子力显微镜/摩擦力显微镜测试了样品的摩擦行为,实验中发现在较低的纳牛载荷下,在不同的样品上发现了摩擦具有线性行为、弹性行为和超线性行为.研究表明摩擦行为与表面形貌紧密相关,而与粗糙度的关系并不是十分明显.同时,我们也观察到在腐蚀样品表面上磨损和形变.在大载荷下,摩擦表现出较大的离散性,这与表面的形貌、磨损和形变有关.从表面形貌出发,分析了样品的摩擦、磨损行为和接触机制.
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