微制造-微型产品的设计与制造

**章 微制造基础1.1 引言1.2 微成形(微尺度变形加工)1.2.1 微成形加工中的尺寸效应1.2.2 微尺度变形数值仿真1.3 分立零件微制造的机械微加工1.3.1 机械微加工中的尺寸效应参考文献 第二章 半导体工业中的微制造工艺2.1 引言2.2 半导体衬底2.2.1 硅2.2.2 硅片制造2.2.3 硅的氧化2.2.4 碳化硅(SiC)与砷化镓(GaAs)2.3 化学气相沉积(CVD)2.3.1 CVD的类型2.3.2 CVD生长的优缺点2.4 光刻技术2.5 物理气相沉积(PVD)2.6 干法刻蚀技术2.7 湿法体材料微加工2.8 总结参考文献 第三章 微尺度建模与分析3.1 引言3.2 微尺度下连续介质模型局限性3.3 修正的连续介质模型3.4 分子动力学模拟及其局限性3.5 微尺度模拟方法实例及其相互比较3.5.1 均匀摩擦下多晶体各向异性有限元法3.5.2 利用**性原理计算电子态获得原子间势对摩擦界面进行分子动力学模拟3.5.3 晶体塑性有限元与分子动力学结合(注射—镦粗)3.6 总结、结论以及待研究的问题参考文献 第四章 微尺度测量、检测与加工控制4.1 引言4.2 空间检测4.2.1 光学方法4.3 数字全息成像显微系统4.3.1 扫描式电子显微镜4.4 微坐标测量机——μCMM4.5 扫描式探针显微镜4.5.1 微计算机X射线照相术4.5.2 扫描声学显微镜4.5.3 微机械部件的测温4.6 机械特性的测量4.6.1 拉曼光谱法4.6.2 弯曲测试4.6.3 拉伸测试4.6.4 界面特性参考文献 第五章 分层微制造5.1 引言5.1.1 历史5.1.2 加工步骤5.1.3 分层制造的优势5.2 分层制造工艺5.2.1 分类5.2.2 工艺细节5.3 材料和分层制造加工能力5.3.1 材料5.3.2 分层制造加工能力5.4 分层制造技术的应用5.4.1 快速成型5.4.2 快速模具5.4.3 快速／直接制造5.5 发展趋势参考文献 第六章 激光微加工6.1 引言6.2 激光辐射、吸收和热效应6.3 激光加工材料6.3.1 激光加工金属和合金6.3.2 激光加工处理聚合物和复合材料6.3.3 激光加工处理玻璃和硅6.3.4 激光加工陶瓷与硅6.4 激光加工工艺参数6.4.1 激光光斑尺寸和光束质量6.4.2 峰值功率6.4.3 脉冲持续时间6.4.4 脉冲重复率6.5 超短脉冲激光烧蚀6.5.1 双温传热6.5.2 表面的电子发射和库仑爆炸6.5.3 电子发射形成早期等离子体6.5.4 流体动力学膨胀6.6 纳秒脉冲激光烧蚀6.6.1 烧蚀机理6.6.2 双脉冲激光烧蚀6.6.3 纳秒激光诱导等离子体6.7 激光冲击强化6.7.1 激光冲击强化加工6.7.2 激光冲击强化物理学6.7.3 LSP对材料机械特性的影响6.7.4 LSP的优势、劣势和应用参考文献 第七章 聚合物微成型／成形工艺7.1 引言7.2 微模具成型用聚合物材料7.3 微模具成型工艺分类7.4 微模具成型加工普遍动力学7.5 微注射模具成型7.5.1 微注射成型设备7.5.2 注射模具快速热循环7.5.3 微注射模具成型工艺策略7.6 热模压7.6.1 高效热循环7.6.2 恒温模压成型7.6.3 贯穿厚度压印7.6.4 壳体图案模压7.6.5 模压成形压力实现7.7 微模具制造7.8 结论与正在进行的研究参考文献 第八章 机械微制造8.1 引言8.2 微尺度下材料去除8.2.1 尺寸效应8.2.2 极限切削厚度8.2.3 微结构和晶粒尺寸影响8.3 刀具几何、磨损与变形8.3.1 微型刀具几何形状与涂层8.3.2 微切削刀具磨损机理8.3.3 动态载荷下刀具刚度和变形8.4 微车削8.4.1 作为刀具材料的金刚石8.4.2 金刚石微切削8.5 微端铣8.5.1 微型铣刀8.5.2 微铣削力学8.5.3 微铣削数值分析8.5.4 微铣削动态特性8.5.5 微端铣工艺规划8.6 微钻削8.7 微磨削8.8 微机床参考文献 第九章 微成形9.1 引言9.2 微锻造9.3 微压印／模压9.4 微挤压9.5 微弯曲9.6 微冲压成形9.7 微拉深成形9.8 微液压成形9.9 微成形应用设备和系统9.10 总结与未来工作参考文献 第十章 微细电火花加工(μ-EDM)10.1 引言10.2 微细电火花加工工艺10.2.1 微细电火花加工的物理原理10.2.2 脉冲发生器／电源10.2.3 微细电火花加工的变型10.3 微细电火花加工工艺的参数控制10.3.1 电参数10.3.2 材料的性能参数10.3.3 机械运动控制参数10.4 微细电火花加工性能测试10.4.1 材料去除率10.4.2 工具电极损耗率10.4.3 表面质量10.4.4 电火花间隙／切缝宽度、间隙宽度10.4.5 微细电火花加工小型化的公差和限制10.5 微细电火花加工工艺应用与实例10.5.1 在线电极制备10.5.2 利用微细电火花加工刀具10.5.3 制造用于钻孔的微型钻头(孔的尺寸与钻头相同)10.5.4 重复的模式转移批量处理10.5.5 成型加工微型腔和微型结构10.5.6 微细电火花铣削制造三维微特征和微模具10.5.7 微细电火花铣削精细特征10.5.8 大深径比微孔和喷嘴制造10.5.9 微细电火花加工的其他创新应用10.6 微细电火花加工*近的发展和研究10.6.1 LIGA和微细电火花加工10.6.2 微细电火花加工和微磨削10.6.3 微细电火花加工和微细电解加工10.6.4 微细电火花加工和微超声波加工10.6.5 振动辅助微细电火花加工10.6.6 混粉微细电火花加工10.6.7 微细电化学放电加工10.7 总结参考文献 第十一章 微尺度金属粉末注射成型技术11.1 金属注射成型技术介绍11.2 微金属注射成型技术11.3 原料准备11.3.1 粉末11.3.2 黏结剂11.3.3 原材料的混炼11.4 注射成型11.4.1 微金属粉末注射成型技术的设备及工艺参数11.4.2 微金属粉末注射成型技术的模具镶块11.4.3 微金属粉末注射成型技术的变模温11.5 脱脂11.6 烧结11.6.1 微结构的烧结11.6.2 微齿轮的烧结11.7 结束语参考文献 主题词索引