微制造：微型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造

章 微制造基礎(chǔ) 1.1 引言 1.2 微成形(微尺度變形加工) 1.2.1 微成形加工中的尺寸效應(yīng) 1.2.2 微尺度變形數(shù)值仿真 1.3 分立零件微制造的機(jī)械微加工 1.3.1 機(jī)械微加工中的尺寸效應(yīng) 參考文獻(xiàn) 第二章 半導(dǎo)體工業(yè)中的微制造工藝 2.1 引言 2.2 半導(dǎo)體襯底 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)與砷化鎵(GaAs) 2.3 化學(xué)氣相沉積(CVD) 2.3.1 CVD的類型 2.3.2 CVD生長的優(yōu)缺點(diǎn) 2.4 光刻技術(shù) 2.5 物理氣相沉積(PVD) 2.6 干法刻蝕技術(shù) 2.7 濕法體材料微加工 2.8 總結(jié) 參考文獻(xiàn) 第三章 微尺度建模與分析 3.1 引言 3.2 微尺度下連續(xù)介質(zhì)模型局限性 3.3 修正的連續(xù)介質(zhì)模型 3.4 分子動力學(xué)模擬及其局限性 3.5 微尺度模擬方法實(shí)例及其相互比較 3.5.1 均勻摩擦下多晶體各向異性有限元法 3.5.2 利用性原理計(jì)算電子態(tài)獲得原子間勢對摩擦界面進(jìn)行分子動力學(xué)模擬 3.5.3 晶體塑性有限元與分子動力學(xué)結(jié)合(注射—鐓粗) 3.6 總結(jié)、結(jié)論以及待研究的問題 參考文獻(xiàn) 第四章 微尺度測量、檢測與加工控制 4.1 引言 4.2 空間檢測 4.2.1 光學(xué)方法 4.3 數(shù)字全息成像顯微系統(tǒng) 4.3.1 掃描式電子顯微鏡 4.4 微坐標(biāo)測量機(jī)——μCMM 4.5 掃描式探針顯微鏡 4.5.1 微計(jì)算機(jī)X射線照相術(shù) 4.5.2 掃描聲學(xué)顯微鏡 4.5.3 微機(jī)械部件的測溫 4.6 機(jī)械特性的測量 4.6.1 拉曼光譜法 4.6.2 彎曲測試 4.6.3 拉伸測試 4.6.4 界面特性 參考文獻(xiàn) 第五章 分層微制造 5.1 引言 5.1.1 歷史 5.1.2 加工步驟 5.1.3 分層制造的優(yōu)勢 5.2 分層制造工藝 5.2.1 分類 5.2.2 工藝細(xì)節(jié) 5.3 材料和分層制造加工能力 5.3.1 材料 5.3.2 分層制造加工能力 5.4 分層制造技術(shù)的應(yīng)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 發(fā)展趨勢 參考文獻(xiàn) 第六章 激光微加工 6.1 引言 6.2 激光輻射、吸收和熱效應(yīng) 6.3 激光加工材料 6.3.1 激光加工金屬和合金 6.3.2 激光加工處理聚合物和復(fù)合材料 6.3.3 激光加工處理玻璃和硅 6.3.4 激光加工陶瓷與硅 6.4 激光加工工藝參數(shù) 6.4.1 激光光斑尺寸和光束質(zhì)量 6.4.2 峰值功率 6.4.3 脈沖持續(xù)時間 6.4.4 脈沖重復(fù)率 6.5 超短脈沖激光燒蝕 6.5.1 雙溫傳熱 6.5.2 表面的電子發(fā)射和庫侖爆炸 6.5.3 電子發(fā)射形成早期等離子體 6.5.4 流體動力學(xué)膨脹 6.6 納秒脈沖激光燒蝕 6.6.1 燒蝕機(jī)理 6.6.2 雙脈沖激光燒蝕 6.6.3 納秒激光誘導(dǎo)等離子體 6.7 激光沖擊強(qiáng)化 6.7.1 激光沖擊強(qiáng)化加工 6.7.2 激光沖擊強(qiáng)化物理學(xué) 6.7.3 LSP對材料機(jī)械特性的影響 6.7.4 LSP的優(yōu)勢、劣勢和應(yīng)用 參考文獻(xiàn) 第七章 聚合物微成型／成形工藝 7.1 引言 7.2 微模具成型用聚合物材料 7.3 微模具成型工藝分類 7.4 微模具成型加工普遍動力學(xué) 7.5 微注射模具成型 7.5.1 微注射成型設(shè)備 7.5.2 注射模具快速熱循環(huán) 7.5.3 微注射模具成型工藝策略 7.6 熱模壓 7.6.1 高效熱循環(huán) 7.6.2 恒溫模壓成型 7.6.3 貫穿厚度壓印 7.6.4 殼體圖案模壓 7.6.5 模壓成形壓力實(shí)現(xiàn) 7.7 微模具制造 7.8 結(jié)論與正在進(jìn)行的研究 參考文獻(xiàn) 第八章 機(jī)械微制造 8.1 引言 8.2 微尺度下材料去除 8.2.1 尺寸效應(yīng) 8.2.2 極限切削厚度 8.2.3 微結(jié)構(gòu)和晶粒尺寸影響 8.3 刀具幾何、磨損與變形 8.3.1 微型刀具幾何形狀與涂層 8.3.2 微切削刀具磨損機(jī)理 8.3.3 動態(tài)載荷下刀具剛度和變形 8.4 微車削 8.4.1 作為刀具材料的金剛石 8.4.2 金剛石微切削 8.5 微端銑 8.5.1 微型銑刀 8.5.2 微銑削力學(xué) 8.5.3 微銑削數(shù)值分析 8.5.4 微銑削動態(tài)特性 8.5.5 微端銑工藝規(guī)劃 8.6 微鉆削 8.7 微磨削 8.8 微機(jī)床 參考文獻(xiàn) 第九章 微成形 9.1 引言 9.2 微鍛造 9.3 微壓印／模壓 9.4 微擠壓 9.5 微彎曲 9.6 微沖壓成形 9.7 微拉深成形 9.8 微液壓成形 9.9 微成形應(yīng)用設(shè)備和系統(tǒng) 9.10 總結(jié)與未來工作 參考文獻(xiàn) 第十章 微細(xì)電火花加工(μ-EDM) 10.1 引言 10.2 微細(xì)電火花加工工藝 10.2.1 微細(xì)電火花加工的物理原理 10.2.2 脈沖發(fā)生器／電源 10.2.3 微細(xì)電火花加工的變型 10.3 微細(xì)電火花加工工藝的參數(shù)控制 10.3.1 電參數(shù) 10.3.2 材料的性能參數(shù) 10.3.3 機(jī)械運(yùn)動控制參數(shù) 10.4 微細(xì)電火花加工性能測試 10.4.1 材料去除率 10.4.2 工具電極損耗率 10.4.3 表面質(zhì)量 10.4.4 電火花間隙／切縫寬度、間隙寬度 10.4.5 微細(xì)電火花加工小型化的公差和限制 10.5 微細(xì)電火花加工工藝應(yīng)用與實(shí)例 10.5.1 在線電極制備 10.5.2 利用微細(xì)電火花加工刀具 10.5.3 制造用于鉆孔的微型鉆頭(孔的尺寸與鉆頭相同) 10.5.4 重復(fù)的模式轉(zhuǎn)移批量處理 10.5.5 成型加工微型腔和微型結(jié)構(gòu) 10.5.6 微細(xì)電火花銑削制造三維微特征和微模具 10.5.7 微細(xì)電火花銑削精細(xì)特征 10.5.8 大深徑比微孔和噴嘴制造 10.5.9 微細(xì)電火花加工的其他創(chuàng)新應(yīng)用 10.6 微細(xì)電火花加工近的發(fā)展和研究 10.6.1 LIGA和微細(xì)電火花加工 10.6.2 微細(xì)電火花加工和微磨削 10.6.3 微細(xì)電火花加工和微細(xì)電解加工 10.6.4 微細(xì)電火花加工和微超聲波加工 10.6.5 振動輔助微細(xì)電火花加工 10.6.6 混粉微細(xì)電火花加工 10.6.7 微細(xì)電化學(xué)放電加工 10.7 總結(jié) 參考文獻(xiàn) 第十一章 微尺度金屬粉末注射成型技術(shù) 11.1 金屬注射成型技術(shù)介紹 11.2 微金屬注射成型技術(shù) 11.3 原料準(zhǔn)備 11.3.1 粉末 11.3.2 黏結(jié)劑 11.3.3 原材料的混煉 11.4 注射成型 11.4.1 微金屬粉末注射成型技術(shù)的設(shè)備及工藝參數(shù) 11.4.2 微金屬粉末注射成型技術(shù)的模具鑲塊 11.4.3 微金屬粉末注射成型技術(shù)的變模溫 11.5 脫脂 11.6 燒結(jié) 11.6.1 微結(jié)構(gòu)的燒結(jié) 11.6.2 微齒輪的燒結(jié) 11.7 結(jié)束語 參考文獻(xiàn) 主題詞索引