CN1694842A - 热弹性制动器设计 - Google Patents

热弹性制动器设计 Download PDF

Info

Publication number
CN1694842A
CN1694842A CNA018177468A CN01817746A CN1694842A CN 1694842 A CN1694842 A CN 1694842A CN A018177468 A CNA018177468 A CN A018177468A CN 01817746 A CN01817746 A CN 01817746A CN 1694842 A CN1694842 A CN 1694842A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pct
thermoelasticity
design
value
chemical property
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA018177468A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100408336C (zh
Inventor
乔治·约翰·麦克沃依
卡·西尔弗布鲁克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Silverbrook Research Pty Ltd
Original Assignee
Silverbrook Research Pty Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Silverbrook Research Pty Ltd filed Critical Silverbrook Research Pty Ltd
Publication of CN1694842A publication Critical patent/CN1694842A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100408336C publication Critical patent/CN100408336C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B81C99/0055—Manufacturing logistics
    • B81C99/006—Design; Simulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14427—Structure of ink jet print heads with thermal bend detached actuators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0018—Structures acting upon the moving or flexible element for transforming energy into mechanical movement or vice versa, i.e. actuators, sensors, generators
    • B81B3/0024—Transducers for transforming thermal into mechanical energy or vice versa, e.g. thermal or bimorph actuators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0035—Constitution or structural means for controlling the movement of the flexible or deformable elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/0036—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/03—Microengines and actuators
    • B81B2201/038—Microengines and actuators not provided for in B81B2201/031 - B81B2201/037
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/08—Ceramics; Oxides
    • F05C2203/0804—Non-oxide ceramics
    • F05C2203/0813—Carbides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/08—Ceramics; Oxides
    • F05C2203/0804—Non-oxide ceramics
    • F05C2203/083—Nitrides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00—Material properties
    • F05C2251/04—Thermal properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00—Material properties
    • F05C2251/04—Thermal properties
    • F05C2251/042—Expansivity
    • F05C2251/044—Expansivity similar
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00—Material properties
    • F05C2251/04—Thermal properties
    • F05C2251/042—Expansivity
    • F05C2251/046—Expansivity dissimilar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H61/00—Electrothermal relays
    • H01H2061/006—Micromechanical thermal relay
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H61/00—Electrothermal relays
    • H01H2061/006—Micromechanical thermal relay
    • H01H2061/008—Micromechanical actuator with a cold and a hot arm, coupled together at one end

Abstract

本发明涉及热弹性制动器设计，该制动器包括一个膨胀元件，该膨胀合元件可以由根据下列程序选出，该程序涉及推导每一个应用的材料的潜在效率的一个指标。这个指标从下列公式中推导出：εγ=Eγ2T/ρC，在此，E是材料的杨氏模量，γ是热膨胀系数，T是工作的最高温度值，ρ是密度，C是比热。元件的材料可以由从下列组中选出的任何功能上合适的合金材料或者合金材料的化合物制成：钛、钽、钼、铌、铬、钨、钒和锆的硼化物、硅化物、碳化物以及氮化物。

Description

热弹性制动器设计
未经批准的申请表
2000年5月24日，申请人和代理人提出的与目前发明相关的各种各样的方法、系统和设备，未经批准的陈列于下列申请表内：
PCT/AU00/00518，PCT/AU00/00519，PCT/AU00/00520，
PCT/AU00/00521，PCT/AU00/00522，PCT/AU00/00523，
PCT/AU00/00524，PCT/AU00/00525，PCT/AU00/00526，
PCT/AU00/00527，PCT/AU00/00528，PCT/AU00/00529，
PCT/AU00/00530，PCT/AU00/00531，PCT/AU00/00532，
PCT/AU00/00533，PCT/AU00/00534，PCT/AU00/00535，
PCT/AU00/00536，PCT/AU00/00537，PCT/AU00/00538，
PCT/AU00/00539，PCT/AU00/00540，PCT/AU00/00541，
PCT/AU00/00542，PCT/AU00/00543，PCT/AU00/00544，
PCT/AU00/00545，PCT/AU00/00547，PCT/AU00/00546，
PCT/AU00/00554，PCT/AU00/00556，PCT/AU00/00557，
PCT/AU00/00558，PCT/AU00/00559，PCT/AU00/00560，
PCT/AU00/00561，PCT/AU00/00562，PCT/AU00/00563，
PCT/AU00/00564，PCT/AU00/00565，PCT/AU00/00566，
PCT/AU00/00567，PCT/AU00/00568，PCT/AU00/00569，
PCT/AU00/00570，PCT/AU00/00571，PCT/AU00/00572，
PCT/AU00/00573，PCT/AU00/00574，PCT/AU00/00575，
PCT/AU00/00576，PCT/AU00/00577，PCT/AU00/00578，
PCT/AU00/00579，PCT/AU00/00581，PCT/AU00/00580，
PCT/AU00/00582，PCT/AU00/00587，PCT/AU00/00588，
PCT/AU00/00589，PCT/AU00/00583，PCT/AU00/00593，
PCT/AU00/00590，PCT/AU00/00591，PCT/AU00/00592，
PCT/AU00/00594，PCT/AU00/00595，PCT/AU00/00596，
PCT/AU00/00597，PCT/AU00/00598，PCT/AU00/00516，
PCT/AU00/00517和PCT/AU00/00511.
技术领域
在热弹性设计中，目前的发明跟膨胀元件使用的材料、以及跟那些材料有潜在相配关系的方法有关。
最初发展阶段，在热弯曲极小的制动器制做过程中，作为区分和划分材料范围的发明可以应用在微电子机械系统(MEMS)，本发明可以展示其较高特性，并且关于这个领域的一些内容将在下文做进一步地描述。然而，值得称赞的是，本发明不受特殊使用的限制，还可以同样适用于宏观设计，即使全部的设计所要考虑的事项有非常大的不同，并且的确也不复杂。
背景技术
澄清热弹性制动器的特点在于压力、偏差和温度是很重要的，跟转换开关相反——即转换开关的特点在于应用偏差和温度升高。宏观热弹性制动器主要应用在开关，即调动其它更有效率的制动器系统。然而，微观热弹性制动器是一个拥有众多吸引力的制动机械装置。这包括某些物理现象的缩小比例。例如，有可能制成非常细小的薄膜用来降低热量、效率，使其损失最小化。相对的重力和惯性力在微观比例中就变得微乎其微了。其它的优势包括制作简单(虽然较简单的静电制动器更为复杂)、以及低压运转的可能性。劣势则包括衬底材料的热传导率所决定的运转带宽是窄的——而对于电流应用允许快速焙烧来说则更具有优势。
输出力和偏差值的不同相关范围能够通过改变制动器几何形状获得。然而，制动的基本操作跟组成材料的机械和热特性有关。与有效设计相关的材料正确选择可以导致的结果有两种——要么制动器的尺寸较小、要么制动器的效率较高。这样的制动器可以增加晶片的产量，并且获得更多的商业利益。一个效率更高的制动器可以使电池提供动力来增加操作的简便性，以及取消要求贵重的电压变压器。在增加热效率的基础上，将会提高操作烘烤频率、降低外来热干扰的可能性。特别是，这跟微小设备内热制动器的排列有关。
然而，MEMS应用的材料选择并非如此简单。首先，发行的细小薄膜特性能够因为不同的构成方法、以及在微观世界里面的实验方法里面，量化材料特性相关联的困难变化而产生很大的变化。其次，某些细小薄膜仅仅能够由某些层厚度构成的，因为内部产生的应力能够造成衬底晶片损坏，并且产生卷曲。第三，只有某些材料能够应用在制作过程中，而且令人难以置信的是，所介绍的一种新型材料却能污染机器本身。
日趋发展
直到最近，在应用中的材料中，通常使用或者考虑使用的就是多硅、单晶硅。然而，申请人先前恰恰有了惊人的发现：氮化钛跟硼化钛/硼化铀在应用上有着非常优秀的特性。
认识到这个惊人的发现是一个突破，申请人寻求尝试和识别可能的替代品以便热弹性系统的设计提供更多的选择和适应性。然而，对给出的不同材料来说，在它们的薄膜特性上则缺少可行性的数据，并且采用MEMS进行试验得出的事实就是花费贵重的惊人，需求则十分明了，或者至少值得去决定估算材料的方法，仅仅适用于普通适用宏观材料特性上。
发明内容
因此，发明的一个最终目标就是要确定替代材料的范围，即：潜在地展示热弹性设计使用的较高特性，并且另外一方面，提供同样应用的设定材料范围的潜在适用性方法。
根据发明的第一方面，提供一种选择在热弹性设计中用作膨胀元件的材料的方法，该方法由推导用作这种用途的材料潜在效率的一个指标得出，上述的方法包括了根据下面的公式计算材料的一个无量纲常数εγ的步骤：
ϵγ = Eγ 2 T ρC
其中E是材料的杨氏模量，γ是热膨胀系数，T是运转温度最大值，ρ是密度，C是比热。
优选的是，选择的方法包括相对于硅的无量纲常数对无量纲常数进行归一化到ε值的步骤，该ε值是通过将在相关温度下得到的不同材料的εγ值除以在相同温度下得到的硅的ε的值而得出的。
相应的最大工作温度将依赖于其周围的材料和它们的功能，但是通常情况下则是氧化温度或者溶解点温度。
值得注意的是，选择方法包括由提前决定的电阻系数范围要求去除某些特定材料的步骤。在一个优选的形式中，电阻系数范围在0.1μΩm和10.0μΩm之间。
根据发明的第三方面，提供一种用在热弹性设计的膨胀元件，它由从下列组中选出的任何功能上合适的材料或者材料的化合物制成：钛的硅化物和碳化物。
根据发明的第四方面，提供一种用在热弹性设计的膨胀元件，它由从下列组中选出的任何功能上合适的材料或者材料的化合物制成：钽、钼、铌、铬、钨、钒和锆的硼化物、硅化物、碳化物以及氮化物。
根据发明的第五方面，提供一种用在热弹性设计的膨胀元件，它由从下列组中选出的任何功能上合适的合金材料或者合金材料的化合物制成：钛、钽、钼、铌、铬、钨、钒和锆的硼化物、硅化物、碳化物以及氮化物。
优选的是，根据发明的第三、第四或者第五方面，用在热弹性设计中的膨胀元件还具有下面特性中的一个或几个：
(l)电阻系数在0.1μΩm和10.0μΩm之间；
(m)在空气中呈现惰性化学性质；
(n)在被选的墨水中呈现惰性化学性质；
(o)可由CVD、阴极真空喷镀或者其它细小薄膜沉淀技术来沉积。
附图说明
发明第一方面中常量值ε的来源，跟该常量来源值的样品应用和例子、以及一定范围内材料中的其它特性，一起参照相应的附图作如下的详细描述：
图1显示的是热弹性制动器的示意图。
图2显示的是单一材料的夹持/自由钛梁(长为20微米、厚1微米、宽5微米)纵轴为功，横轴为热能的曲线图；
图3显示的是从图2中得出的，夹持/自由钛梁的纵轴为膨胀率，横轴为温度的曲线图；
图4显示的是由钛和硅制成的热弹性制动器的纵轴为机械功，横轴为热能的曲线图。
具体实施方式
一个无量纲材料制动功率表示的是评定热弹性设计材料的潜在应用。该方法基于材料的热特性和机械特性，并且协助材料选择的结构方法进行有效地设计。
材料的制动效率
制动器的特性就是偏差、压力、运转温度的组合，相对来说开关的特征只在于运转温度和偏差。基本热弹性设计的特征就是两粘结层不同程度的纵向膨胀。这样，孤立的无粘层膨胀与全局特性有着直接的关系。此处单一的材料梁用来阐明材料制动效率。这种方法很简单并且与普通的热弹性设计有关。这个结论是假设在整个温度范围内材料特性是恒定不变的情况下得出的。
方程式1至方程式3是基本的热机械方程式，用来描述受热量Q的单一材料粱的动作，如图1中所示。方程式1描述的是自由/自由梁的延伸δL，方程式2描述的是夹持/夹持梁的反作用力F。
δL＝γL0T    (公式1)
此处：δL＝梁的延伸量，L0＝梁的初始长，T＝工作温度(温度上升)，γ＝梁的热膨胀系数
F＝AEγT      (公式2)
F＝梁膨胀所受压力，A＝梁横截面积，E＝杨氏模量.
Q＝VρCt       (公式3)
此处：Q＝输入的热能，V＝梁的体积，ρ＝密度，C＝梁的比热
方程式4给出了潜在的机械功，并且做了详细说明夹持梁产品的力F以及自由梁的偏差δL。热输入和输出机械功用于简单单片集成梁之间的二次方程关系如图18所示。
W＝FδL      (公式4)
此处：W＝机械功
方程是5描述的是无量纲热弹性制动效率，并且表示为方程式3和方程式4所描述的机械功和热能的商。该商独立于几何学，并且是潜在应用于热弹性设计材料的主要指标。简支梁制动效率和材料温度之间的线性关系见于图3所示。图中表明的是高温运行对于最大效率来说是所需的。由可受适用工作温度的限定，因此，不同材料的图的长度不同。在本文内所做的假设就是：工作温度是材料融化点，因为可操作的热范围是可预见的。这样，材料制动效率ε被定义为材料最高可行性温度的制动效率。效率曲线的范围是一个常数mε，在方程式6里面定义了mε。ε和mε的结合成分体现了非图形的一个材料制动特征。
ε＝输出机械功/输入热能＝Eγ2T/ρC×[(N/m2)(1/°C2)(°C)]/[(kg/m3)(Nm/kg°C)]    (公式5)
Figure A0181774600111
材料选择
不同的细小薄膜材料包括具有极端特性的材料(PTFE——高g，钻石——高E)，并且所有的主要CVD组包括表2所示的硼化物、硅化物、氮化物和碳化物组合而成。效率数值按照硅效率数值进行分配，因为分配数值所包含的内容很大程度上使得下文描述的设计方程式简单化了。在材料选择的过程中，与参考材料相关的材料缩放比例和对照比较是一个完整的步骤。另外，缩放比例也导致下面对比阐明的指标更容易读。选择硅作为参考材料就在于平板印刷制作中它具有的优势。
热弹性制动的初步候选是按照功率和范围进行选择。然而，很重要的一点就是要注意两种材料具有相同的ε，但是不同的mε将输出的任何几何常量有不同的功(见下面的对比例1，也要求不同量的热能)。这里，三个重要的设计参数设定为热输入、输出功以及体积。一个设计矩阵通过变换每个参数来建立，然后用于选择适当的材料。下面的对比表格用于矩阵设计的排列。
  表2材料特性
  材料   g10-6/℃   EGPa   rkg/m3   CJ/kg℃   me/mr，e℃-1   O.T℃   M.P.℃   MNO.T.   MNM.P.   KXXW/m.K   RmWm
  铝   23.1   68.9   2700   897   17.12   657   7.98   231   0.027
  碳化硼   4.5   454   2520   955   4.31   2450   7.49   35   5e4
  二硼化铬   11.1   540   5600   690   19.42   1000   2150   13.78   29.62   32   0.18
  二硅化铬   5.9   5600   1150   1560   0.8
  二碳化铬   9.9   385   6680   530   12.02   1100   1895   9.38   16.16   19   0.75
  二氧化铬   9.0   102   5210   730   2.45   1000   2603   1.74   4.52   30   13
  铜   16.5   110   8940   386   9.79   1085   7.53   398   0.017
  金   14.2   80   19300   129   7.31   1064   5.52   315   0.023
  碳化铪   6.3   410   12670   190   7.63   600   3930   3.24   21.25   13   0.4-0.6
  二硼化铪   7.6   11200   300   1500   3250   51   0.1
  二硅化铪   8030   1100   1700
  一碳化铪   6.5   424   11940   3890   8   0.5
  氮化铪   6.5   13,940   500   3300   17   32
  钼   4.8   343   10200   251   3.48   2623   6.48   138
  硼化钼   5   685   7480   530   4.87   1000   2140   3.46   7.40   27   0.18
  碳化钼   6.7   530   9120   315   9.34   500   2500   3.31   16.56   22   0.57
  二硅化钼   8.4   450   6240   550   10.44   1700   2050   12.58   15.17   49   0.7
  镍   13.4   200   8900   444   10.25   1455   10.58   90.7
  二硼化铌   8.6   650   7210   420   17.91   850   3000   10.80   38.10   0.12   17
  二硅化铌   8.5   5690   900   2050   0.5
  碳化铌   7.4   450   7820   290   12.26   650   3500   5.65   30.42   14   0.19
  PTFE   220   1.3   2130   1024   32.54   200   4.62   140   10e22
  硅   3.0   162   2330   705   1.00   1410   1410   1   1   149   2300
  碳化硅   4.7   304   3440   669   3.29   2700   6.30   90   0.5
  碳化钽   6.7   510   14500   190   9.37   650   3900   4.32   25.93   23   0.35
  二硼化钽   8.5   250   12600   250   6.47   850   3090   3.90   14.17   16   0.14
  二硅化钽   9.5   9080   360   800   2670   0.46
  碳化钽   7.4   462   4920   480   12.08   700   3160   6.00   27.08   17.2   1.55
  二硼化钛   8.2   575   4450   632   15.51   1400   3253   15.40   35.78   26.4   0.13
  二硅化钛   10.7   270   4100   480   17.72   1300   1540   16.34   19.35   46   0.145
  氮化钛   9.4   600   5450   636   17.25   500   2950   6.12   36.10   30   1.35
  硼化钨   5.0   790   13100   460   3.70   1000   2365   2.62   6.20   52   0.19
  碳化钨   5.2   690   15800   200   6.66   500   2780   2.36   13.13   29   0.2
  二硅化钨   7.0   300   9750   330   5.15   1200   2165   4.39   7.91   48   33e10
  二硼化钒   7.6   260   5100   670   4.96   600   2430   2.11   8.54   42   0.13
  碳化钒   6.7   420   5480   530   7.32   600   2730   3.12   14.18   10   0.59
  二硅化钒   11.2   5100   1000   1700   25   0.66
  氮化钒   8.1   460   6080   630   8.89   450   2170   2.84   13.68   5.2   0.85
  碳化锆   6.3   410   6560   250   11.19   600   3440   4.76   27.31   22   0.42
  二硼化锆   5.9   340   6170   1300   3245   58   0.15
  二硅化锆   8.7   270   4900   1150   1600   15   0.76
  氮化锆   5.9   500   7350   400   6.68   500   2950   2.37   13.97   10   0.2-0.3
在此：
γ＝热膨胀系数.
E＝杨氏模量
ρ＝密度
C＝比热
O.T.＝氧化温度
M.T.＝溶解温度
mε＝效率范围(硅mε值的规格化，规格化硅值m(r，ε)＝0.8865e-06)，
εc＝材料指标(硅ε值的规格化，规格化硅值εr＝1.25e-03)，
KXX＝热传导率
R＝电阻系数
对比例1
对于一种材料和体积不变的梁的硅之间，我们把机械功和热输入做一下比较。这样，对比例1中计算可能相关的最大功以及根据材料的直接替代要求相关联的热输入。不同材料对比的细节包括在表3内，即CVD陶瓷制品作为制动器材料远高于硅(表3中使用溶解点，表4中使用氧化温度)。氮化钛在热量输入是硅的4.41倍情况下，产生机械功是硅的159.3倍。方程式8中的因数和缩放材料效率比(表2所示)多次出现在下面的对比例中以便用来阐明方法的功能多样性。
W c W r = ϵ c Q c ϵ r Q r = ϵ c ϵ r ( ρ c C c T c ρ r C r T r ) - - - ( EQ 7 )
下标r表示的是在此情况下参考材料为硅。下标c表示的是对比材料。
Q c Q r = ( ρ c C c T c ρ r C r T r ) - - - ( EQ 8 )
对比例2
不同的材料在体积不变的情况下，当喷射等量的热能时，不同的材料的升高的温度不同。材料体积根据规定与硅的体积保持一定比例，相同的硅热能量既输入到制动器，又输入到对比的材料内，从而达到自身的运行温度。这样，制动效率值保持不变，因为它不是体积的作用，并且达到可运行的温度(正如方程式5所示)。对比例2代表了设计例，此处热和体积在设计当中重要因素。
采用方程式9和方程式10计算比例体积和输出机械功。通过修改一个几何尺寸，也就是说修改长度、宽度或者厚度来改变体积。氮化钛可以产生36.1倍的机械功，而硅在输入同样的热能的情况下仅仅产生0.23倍的功。下面的方程式9是方程式8转换的方式，而方程式10则只是包括表2中的比例效率数。
Q r = V r ρ r C r T r = Q c = V c ρ c C c T c ⇒ V ( c , Qr ) V r = ρ r C c T r ρ c C c T c - - - ( EQ 9 )
在这些方程式里面，括弧里面的头一项指的是构成横梁的材料。第二项指的是所描述的参数的约束变量。例如：W(c，Vc)＝对比材料横梁结构体积所产生的机械功输出Vc。
W ( c , Vc ) W ( r t Vr ) = ϵ c Q r ϵ r Q r = ϵ c ϵ r - - - ( EQ 10 )
对比例3
输出机械功来自于对比恒定体积梁的硅热能。运行温度和效率值用来评估对比材料的变化。然而，采用新旧运行温度乘法比率的效率很容易地计算出来，这是因为温度和效率(图3所示)之间存在着线性关系。新的运行温度和功由方程式11和方程式12给出。这个比较表明在设计当中，热是一个非常关键的参数。
当受到输入硅热值的影响时，PTFE将会融化。二硅化钛要好于氮化钛，这是由于更高的计算运行温度(表3)。
Q r = V r ρ r C r T r = Q c = V c ρ c C c T ( c , Qr ) ⇒ T ( c , Qr ) = T r ( ρ r C r ρ c C c ) - - - ( EQ 11 )
对比例4
W ( c , Qr ) W ( r , Qr ) = ϵ ( c , Qr ) Q r ϵ r Q r = T ( c , Qr ) ϵ 2 T c ϵ r = ( ρ r C r T r ρ c C c T c ) ϵ c ϵ r - - - ( EQ 12 )
按照限定条件，即要保持对比材料运行温度和硅做功的情况下，材料体积和硅体积就要保持比例关系。这样，如果硅做功值少于一般功，那么体积相应减少；否则，体积要根据PTFE或者无结晶二氧化硅的变化情况而增加。材料运行效率在方程式14转换的那样重新计算。
在体积小于两个数量级，输入热能小于一个数量级时，氮化钛能够产生出跟硅同等量的功
W r = V r E r γ r 2 T r 2 = W c = V c E c γ c 2 T c 2 ⇒ V ( c , Wr ) V r = E r γ r 2 T r 2 E c γ c 2 T c 2 - - - ( EQ 13 )
Q ( c , Vc ) Q ( r , Vr ) = ϵ r W r ϵ c W r = ϵ r ϵ c - - - ( EQ 14 )
对比例5
对于不变体积梁的输出硅机械功，与输入热能做一下对比。运行温度以及比较材料的效率值发生变化。在相同的方式下，能够计算对比例3中所描述的新功率。应用方程式15和方程式16计算运行温度和输入热量值。
表中显示的是在PTFE和二氧化硅都溶解的情况下，二硅化钛要稍微好于氮化钛。CVD制陶技术又能展示自己的最佳性能。
W r = V r E r γ r 2 T r 2 = W c = V c E c γ c 2 T c 2 ⇒ T ( c , Wr ) = ( γ r γ c ) E r E c - - - ( EQ 15 )
Q ( c , Wr ) Q ( r , Wr ) = ϵ r W r ϵ ( c , Qr ) W r = ϵ r T c ϵ c T ( c , Qr ) = ϵ r T c γ c ϵ c T r γ r E c E r - - - ( EQ 16 )
                  表3  包括表2中的材料设计对比，采用溶解点温度进行对比
  对比例1   对比例2   对比例3   对比例4   对比例5
  常量   V   Q   V，Q   W   V，W
  Qc/Qr   Wc/Wr   V(c，Qr)/V(r，Qr)   W(c，Vc)/W(r，Vr)   T(c，Qr)   W(c，Qr)/W(r，Qr)   V(c，Wr)/V(r，Vr)   Q(c，Vc)/Q(r，Vr)   T(c，Wr)  Q(c，Wr)/Q(r，Wr)
  铝   0.69   5.48   1.46   7.98   ＞Tmelt   0.183   0.125   280.79  0.29
  碳化硼   2.55   19.06   0.39   7.49   962.41   2.94   0.053   0.133   561.51  0.58
  二硼化铬   3.59   106.23   0.28   29.62   599.41   8.26   0.009   0.0330   208.73  0.35
  碳化铬   2.90   46.80   0.35   16.16   654.20   5.58   0.021   0.062   277.16  0.42
  氧化铬   4.27   19.34   0.23   4.52   608.98   1.06   0.052   0.221   592.32  0.97
  铜   1.62   12.18   0.62   7.53   671.18   4.66   0.082   0.132   311.11  0.46
  金   1.14   6.31   0.87   5.52   930.29   4.82   0.159   0.181   423.90  0.46
  碳化铪   4.08   86.81   0.24   21.25   962.13   5.20   0.012   0.047   422.05  0.44
  钼   2.90   18.78   0.34   6.48   904.67   2.23   0.053   0.154   605.63  0.67
  硼化钼   3.66   27.09   0.27   7.40   584.23   2.02   0.037   0.135   411.42  0.70
  碳化钼   3.10   51.36   0.32   16.56   806.23   5.34   0.019   0.061   349.05  0.43
  二硅化钼   3.04   46.09   0.33   15.17   674.86   4.99   0.022   0.066   302.14  0.45
  镍   2.48   26.26   0.40   10.58   586.13   4.26   0.038   0.095   284.10  0.48
  二硼化铌   3.92   149.44   0.25   38.10   764.86   9.71   0.007   0.026   245.55  0.32
  碳化铌   3.43   104.26   0.29   30.42   1021.31   8.88   0.010   0.032   342.97  0.34
                          表3  包括表2中的材料设计对比，采用溶解点温度进行对比
  对比例1   对比例2   对比例3   对比例4   对比例5
  常量   V   Q   V，Q   W   V，W
  Qc/Qr   Wc/Wr   V(c，Qr)/V(r，Qr)   W(c，Vc)/W(r，Vr)   T(c，Qr)   W(c，Qr)/W(r，Qr)   V(c，Wr)/V(r，Vr)   Q(c，Vc)/Q(r，Vr)   T(c，Wr)  Q(c，Wr)/Q(r，Wr)
  PTFE   0.19   0.87   5.31   4.62   ＞Tmelt   1.152   0.216   ＞Tmelt
  硅   1.00   1.00   1.00   1   1410.00   1.00   1.000   1   1410.00  1.00
  碳化硅   2.68   16.91   0.37   6.30   1006.42   2.35   0.059   0.158   657.00  0.65
  碳化钽   4.64   120.27   0.22   25.93   840.70   5.59   0.008   0.038   355.83  0.42
  二硼化钽   4.20   59.57   0.24   14.17   735.28   3.37   0.017   0.071   400.60  0.54
  钛   1.70   7.27   0.59   4.28   984.12   2.52   0.138   0.234   619.87  0.63
  二硼化钛   3.95   141.32   0.25   35.78   823.54   9.06   0.007   0.028   273.81  0.33
  二硅化钛   1.31   25..32   0.76   19.35   1176.90   14.79   0.040   0.0517   306.22  0.26
  氮化钛   4.41   159.36   0.23   36.10   668.21   8.18   0.006   0.0277   233.83  0.35
  硼化钨   6.15   38.16   0.16   6.20   384.36   1.01   0.026   0.161   383.10  1.00
  碳化钨   3.79   49.80   0.26   13.13   732.95   3.46   0.020   0.076   394.10  0.54
  二硅化钨   3.01   23.80   0.33   7.91   719.86   2.63   0.042   0.126   444.06  0.62
  二硼化钒   3.58   30.63   0.28   8.54   677.83   2.38   0.033   0.117   439.34  0.65
  碳化钒   3.42   48.53   0.29   14.18   797.46   4.14   0.021   0.071   392.10  0.49
  氮化钒   3.59   49.09   0.28   13.68   604.67   3.81   0.020   0.0731   309.91  0.51
                       表3  包括表2中的材料设计对比，采用溶解点温度进行对比
  对比例1   对比例2   对比例3   对比例4   对比例5
  常量   V   Q   V，Q   W   V，W
  Qc/Qr   Wc/Wr   V(c，Qr)/V(r，Qr)   W(c，Vc)/W(r，Vr)   T(c，Qr)   W(c，Qr)/W(r，Qr)   V(c，Wr)/V(r，Vr)   Q(c，Vc)/Q(r，Vr)   T(c，Wr)   Q(c，Wr)/Q(r，Wr)
  钽化锆   2.44   66.51   0.41   27.31   1412.28   11.21   0.015   0.0366   422.05   0.30
  氮化锆   3.74   52.32   0.27   13.97   787.80   3.73   0.019   0.0716   408.09   0.52
                   表4  包括表2内的材料设计对比采用氧化温度进行对比
  对比例1   对比例2   对比例3   对比例4   对比例5
  常量   V   Q   V，Q   W   V，W
  Qc/Qr   Wc/Wr   V(c，Qr)/V(r，Qr)  W(c，Vc)/W(r，Vr)   T(c，Qr)  W(c，Qr)/W(r，Qr)   V(c，Wr)/V(r，Vr)   Q(c，Vc)/Q(r，Vr)   T(c，Wr)   Q(c，Wr)/Q(r，Wr)
  二硼化钒   0.885   1.864   1.13  2.10   ＞Toxid.   0.326   0.475   439.337   0.648
  钽化钒   0.752   2.341   1.33  3.11   ＞Toxid.   0.26   0.32   392.1   0.49
  氮化钒   0.74   2.1   1.34  2.83   ＞Toxid.   0.289   0.353   309.9   0.513
  钽化锆   0.425   2.02   2.35  4.75   ＞Toxid.   0.301   0.21   422.05   0.299
  氮化锆   0.64   1.5   1.57  2.36   ＞Toxid.   0.405   0.423   408.1   0.518
热弹性制动器
图10表示的是一个热臂/冷臂制动器，用来阐明表3中所示的计算结果。只对向加热器输入一定热量的稳态解决方案作了分析。设备是包括两个被空气隔离的相同材料层，并且通过一个绝热块将两层的末端连接起来。输出机械功的压力/偏差特性能够通过改变两层之间的间隔举例进行调节。较大的间隔使得横向力增加了，但是减少了偏差。
由钛和硅制成的两个制动器在图4中采用图表能量计算结果来做比较。对钛来说，五种对比设计是根据表3中的计算结果来划分。体积、机械功和热能之间的关系跟表3中的一样。钛的体积采用对比例2跟对比例4中的长度来分配。
讨论
5个各自独立的材料特性结合在一起，对于评估材料热弹性设计中所使用的材料的潜在的特性和不一定是最好的候选材料的一个突出特性来说是很重要的。在表3中的PTFE(高g)和钻石(高E)，两者都是明显的。金和铜都具有高g值，但是因为E值低和r值高而不能成为好的候选材料。硅相对其它某些特定的材料来说效率非常得低，然而，没有定性的二氧化硅有可能是所有材料中效率最低的。
输出机械功、热能输入以及制动器体积对于热弹性设计来说是三个基本的特征参数。上述的设计方法只有在采用材料特性的时候才能合并这些参数，并且才能提供选择材料的构成方法。这个方法是通用的，因为该方法在采用容易计算的比较比率的情况下来评定材料的潜能。值得注意的是，该方法是用来测量材料的潜能，并且在连接其它适当的设计标准中作为一种工具。例如：像输出功、材料电阻系数、周围材料的强度、以及材料的实用性等压力/偏差特点的标准都是重要的。假设可操作的温度范围是从零度到溶解点的摄氏温度，这是因为它是指示材料热范围的。然而，可操作的最高温度因为材料的氧化或者其它的热设计限制而有所不同。当溶解点作为一个标准的时候，氮化钛接近于制动器效率的最高值。可是，当采用氧化温度的时候，作为更好的候选对象就是二硅化物。而实际上，氮化钛作为候选对象就是因为它恰恰是建立在CMOS绝缘材料的基础上。TiN通过与铝合成为合金，其氧化温度可以从500℃提高到900℃。合金材料的符号为(Ti，Al)N。
一个简易热弹性钛横梁的制动器相对其它制动器机械装置来说效率较低(少于1％)。理论上来说，对于一个简易氮化钛梁来说，达到4.5％的热弹性制动器效率是有可能的，可是，当材料因为相关的操作失败(例如：热传导到达了衬底上)而应用在MEMS设备中，数值将明显地下降。
在此，仅仅通过举例说明的方法描述了该项发明。对于那些本领域的技术人员来说，他们将会很容易地认可许多的变化和修改，都不偏离本发明精髓和保护范围。

Claims (10)

1.一种选择在热弹性设计中用作膨胀元件的材料方法，该方法从推导用作这种用途的材料的潜在效率的一个指标得出，上述方法包括按照下列公式计算材料的无量纲常量εγ的步骤：
ϵγ = E γ 2 T ρC
在此，E是材料的杨氏模量，γ是热膨胀系数，T是工作的最高温度值，ρ是密度，C是比热。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括相对于硅的无量纲常数对无量纲常数进行归一化到ε值的步骤，该ε值是通过将在相关温度下得到的不同材料的εγ值除以在相同温度下得到的硅的ε的值而得出的。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括由提前决定的电阻系数范围要求去除特定材料的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的电阻系数范围在0.1μΩm和10.0μΩm之间。
5.一种用于热弹性设计中的膨胀元件，由从下列组中选出的任何功能上合适的材料或者材料的化合物制成：
钛的硅化物和碳化物。
6.根据权利要求5所述的膨胀元件，还具有下面特性中的一个或几个：
(a)电阻系数在0.1μΩm和10.0μΩm之间；
(b)在空气中呈现惰性化学性质；
(c)在被选的墨水中呈现惰性化学性质；
(d)可由CVD、阴极真空喷镀或者其它细小薄膜沉淀技术来沉积。
7.一种用于热弹性设计中膨胀元件，由从下列组中选出的任何功能上合适的材料或者材料的化合物制成：
钽、钼、铌、铬、钨、钒和锆的硼化物、硅化物、碳化物以及氮化物。
8.根据要得要求7所述的膨胀元件，还具有下面特性中的一个或几个：
(e)电阻系数在0.1μΩm和10.0μΩm之间；
(f)在空气中呈现惰性化学性质；
(g)在被选的墨水中呈现惰性化学性质；
(h)可由CVD、阴极真空喷镀或者其它细小薄膜沉淀技术来沉积。
9.一种用在热弹性设计中膨胀元件，由从下列组中选出的任何功能上合适的合金材料或者合金材料的化合物制成：
钛、钽、钼、铌、铬、钨、钒和锆的硼化物、硅化物、碳化物以及氮化物。
10.根据权利要求9所述的膨胀元件，还具有下面特性中的一个或几个：
(i)电阻系数在0.1μΩm和10.0μΩm之间
(j)在空气中呈现惰性化学性质；
(k)在被选的墨水呈现惰性化学性质；
可由CVD、阴极真空喷镀或者其它细小薄膜沉淀技术来沉积。
CNB018177468A 2000-10-20 2001-10-19 一种热弹性膨胀元件 Expired - Fee Related CN100408336C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/693,079 2000-10-20
US09/693,079 US7095309B1 (en) 2000-10-20 2000-10-20 Thermoelastic actuator design

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1694842A true CN1694842A (zh) 2005-11-09
CN100408336C CN100408336C (zh) 2008-08-06

Family

ID=24783221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018177468A Expired - Fee Related CN100408336C (zh) 2000-10-20 2001-10-19 一种热弹性膨胀元件

Country Status (10)

Country Link
US (7) US7095309B1 (zh)
EP (1) EP1330411A4 (zh)
JP (2) JP3863108B2 (zh)
KR (1) KR100505268B1 (zh)
CN (1) CN100408336C (zh)
AU (3) AU1198502A (zh)
IL (1) IL155490A0 (zh)
SG (1) SG125985A1 (zh)
WO (1) WO2002032806A1 (zh)
ZA (1) ZA200303180B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101912848A (zh) * 2010-08-25 2010-12-15 清华大学 电致动清洁装置
CN103231185A (zh) * 2013-04-03 2013-08-07 株洲宏大高分子材料有限公司 一种HFSi焊销及其制备方法
CN111233518A (zh) * 2020-02-20 2020-06-05 中南大学 一种金属网格优化的抗烧蚀ZrHfC/SiC复相陶瓷涂层的制备方法及抗烧蚀复合材料

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2004202250B2 (en) * 1999-04-22 2006-08-10 Silverbrook Research Pty Ltd Long life actuator element
WO2004038751A1 (en) * 2002-10-25 2004-05-06 Analog Devices, Inc. A micromachined relay with inorganic insulation
US20060232365A1 (en) 2002-10-25 2006-10-19 Sumit Majumder Micro-machined relay
US7073890B2 (en) * 2003-08-28 2006-07-11 Eastman Kodak Company Thermally conductive thermal actuator and liquid drop emitter using same
US20060006484A1 (en) * 2004-07-06 2006-01-12 Dilan Seneviratne Functional material for micro-mechanical systems
US20110063068A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 The George Washington University Thermally actuated rf microelectromechanical systems switch
US8735200B2 (en) 2010-12-13 2014-05-27 Sagnik Pal Fabrication of robust electrothermal MEMS with fast thermal response
US8643140B2 (en) * 2011-07-11 2014-02-04 United Microelectronics Corp. Suspended beam for use in MEMS device
FR3012671B1 (fr) * 2013-10-29 2015-11-13 St Microelectronics Rousset Dispositif mecanique integre a mouvement vertical
JP6890180B2 (ja) 2016-11-25 2021-06-18 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 熱放散パネル、熱放散装置、及び電子デバイス

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4719477A (en) * 1986-01-17 1988-01-12 Hewlett-Packard Company Integrated thermal ink jet printhead and method of manufacture
US5006421A (en) * 1988-09-30 1991-04-09 Siemens-Bendix Automotive Electronics, L.P. Metalization systems for heater/sensor elements
US5409762A (en) * 1989-05-10 1995-04-25 The Furukawa Electric Company, Ltd. Electric contact materials, production methods thereof and electric contacts used these
GB2281016A (en) * 1993-08-10 1995-02-15 Ea Tech Ltd Microwave-assisted processing of materials
DE19541242A1 (de) * 1995-11-06 1997-05-07 Hoechst Ag Lagerstabile Kunststoffadditive
US5710070A (en) * 1996-11-08 1998-01-20 Chartered Semiconductor Manufacturing Pte Ltd. Application of titanium nitride and tungsten nitride thin film resistor for thermal ink jet technology
US5903380A (en) * 1997-05-01 1999-05-11 Rockwell International Corp. Micro-electromechanical (MEM) optical resonator and method
US5870007A (en) * 1997-06-16 1999-02-09 Roxburgh Ltd. Multi-dimensional physical actuation of microstructures
AUPP087397A0 (en) * 1997-12-12 1998-01-08 Silverbrook Research Pty Ltd Image creation method and apparatus (IJ36)
US6855264B1 (en) * 1997-07-15 2005-02-15 Kia Silverbrook Method of manufacture of an ink jet printer having a thermal actuator comprising an external coil spring
AUPP089397A0 (en) * 1997-12-12 1998-01-08 Silverbrook Research Pty Ltd Image creation method and apparatus (IJ37)
US6447099B2 (en) 1997-07-15 2002-09-10 Silverbrook Research Pty Ltd Ink jet mechanism with thermoelastic bend actuator having conductive and resistive beams
US6336710B1 (en) * 1997-07-15 2002-01-08 Silverbrook Research Pty Ltd Dual nozzle single horizontal actuator ink jet printing mechanism
US6254793B1 (en) * 1997-07-15 2001-07-03 Silverbrook Research Pty Ltd Method of manufacture of high Young's modulus thermoelastic inkjet printer
US6491833B1 (en) * 1997-07-15 2002-12-10 Silverbrook Research Pty Ltd Method of manufacture of a dual chamber single vertical actuator ink jet printer
JP4160250B2 (ja) 1997-07-15 2008-10-01 シルバーブルック リサーチ プロプライエタリイ、リミテッド 熱動作インクジェット
EP2000307B1 (en) * 1997-07-18 2013-09-11 Seiko Epson Corporation Inkjet recording head, method of manufacturing the same, and inkjet recorder
US6130464A (en) * 1997-09-08 2000-10-10 Roxburgh Ltd. Latching microaccelerometer
US5917226A (en) * 1997-10-24 1999-06-29 Stmicroelectronics, Inc. Integrated released beam, thermo-mechanical sensor for sensing temperature variations and associated methods
US6127908A (en) * 1997-11-17 2000-10-03 Massachusetts Institute Of Technology Microelectro-mechanical system actuator device and reconfigurable circuits utilizing same
WO2000023279A1 (en) 1998-10-16 2000-04-27 Silverbrook Research Pty. Limited Improvements relating to inkjet printers
AUPP922399A0 (en) 1999-03-16 1999-04-15 Silverbrook Research Pty Ltd A method and apparatus (ij46p2)
AUPP993099A0 (en) 1999-04-22 1999-05-20 Silverbrook Research Pty Ltd A micromechancial device and method(ij46p2b)
US6307452B1 (en) * 1999-09-16 2001-10-23 Motorola, Inc. Folded spring based micro electromechanical (MEM) RF switch
US6262512B1 (en) * 1999-11-08 2001-07-17 Jds Uniphase Inc. Thermally actuated microelectromechanical systems including thermal isolation structures
US6474795B1 (en) * 1999-12-21 2002-11-05 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printer with micro-valve deflection mechanism and method of controlling same
US6407478B1 (en) * 2000-08-21 2002-06-18 Jds Uniphase Corporation Switches and switching arrays that use microelectromechanical devices having one or more beam members that are responsive to temperature
US6518609B1 (en) * 2000-08-31 2003-02-11 University Of Maryland Niobium or vanadium substituted strontium titanate barrier intermediate a silicon underlayer and a functional metal oxide film
US6531947B1 (en) * 2000-09-12 2003-03-11 3M Innovative Properties Company Direct acting vertical thermal actuator with controlled bending
US6608714B2 (en) * 2001-06-28 2003-08-19 Southwest Research Institute Bi-directional, single material thermal actuator
US6679055B1 (en) * 2002-01-31 2004-01-20 Zyvex Corporation Electrothermal quadmorph microactuator
US7036312B2 (en) * 2003-04-22 2006-05-02 Simpler Networks, Inc. MEMS actuators
US7548145B2 (en) * 2006-01-19 2009-06-16 Innovative Micro Technology Hysteretic MEMS thermal device and method of manufacture
US7471184B1 (en) * 2007-10-02 2008-12-30 Lucent Technologies Inc. Robust MEMS actuator for relays

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101912848A (zh) * 2010-08-25 2010-12-15 清华大学 电致动清洁装置
CN101912848B (zh) * 2010-08-25 2012-06-20 清华大学 电致动清洁装置
CN103231185A (zh) * 2013-04-03 2013-08-07 株洲宏大高分子材料有限公司 一种HFSi焊销及其制备方法
CN111233518A (zh) * 2020-02-20 2020-06-05 中南大学 一种金属网格优化的抗烧蚀ZrHfC/SiC复相陶瓷涂层的制备方法及抗烧蚀复合材料

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006142478A (ja) 2006-06-08
US20060214761A1 (en) 2006-09-28
SG125985A1 (en) 2006-10-30
US7270475B2 (en) 2007-09-18
US20050058856A1 (en) 2005-03-17
KR20040021572A (ko) 2004-03-10
ZA200303180B (en) 2003-10-31
US7887233B2 (en) 2011-02-15
AU1198502A (en) 2002-04-29
JP2004510597A (ja) 2004-04-08
AU2002211985B2 (en) 2004-05-13
AU2004203504A1 (en) 2004-08-19
JP3863108B2 (ja) 2006-12-27
WO2002032806A1 (en) 2002-04-25
AU2004203504B2 (en) 2006-01-19
US20070243413A1 (en) 2007-10-18
US20040059449A1 (en) 2004-03-25
US7545251B2 (en) 2009-06-09
IL155490A0 (en) 2003-11-23
US6793974B2 (en) 2004-09-21
CN100408336C (zh) 2008-08-06
US7095309B1 (en) 2006-08-22
US7607826B2 (en) 2009-10-27
JP4551323B2 (ja) 2010-09-29
US20090212658A1 (en) 2009-08-27
US20070082228A9 (en) 2007-04-12
EP1330411A1 (en) 2003-07-30
KR100505268B1 (ko) 2005-08-03
EP1330411A4 (en) 2006-02-01
US20100020843A1 (en) 2010-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1694842A (zh) 热弹性制动器设计
EP1930306B1 (en) Ceramics composite member and method of producing the same
EP2796579B1 (en) Cu-diamond based solid phase sintered body having excellent heat resistance, heat sink using the same, electronic device using the heat sink, and method for producing cu-diamond based solid phase sintered body
JP5154871B2 (ja) 静電チャック及びその製造方法
JP6008063B1 (ja) 静電チャック装置
WO2009085163A1 (en) A composite showerhead electrode assembly for a plasma processing apparatus
Zeller et al. Exceptional micromachining performance of silicon carbide ceramics by adding graphene nanoplatelets
CN103497457A (zh) 用于蚀刻腔室部件的填充聚合物组成
CN108604569B (zh) 静电卡盘装置
JP2021504287A (ja) 高温耐性ニッケル合金接合部を備えた半導体処理装置及びその製造方法
CA2424507C (en) Ceramic susceptor
WO2018114642A1 (en) Synthetic diamond plates
JP2006518810A (ja) 高温用材料
EP2957368A1 (en) Cutting tool
JP2006069843A (ja) 半導体製造装置用セラミック部材
WO2016060205A1 (ja) 静電チャック装置
JP4639764B2 (ja) 円筒状ターゲット及び成膜方法
US20210005480A1 (en) Multi-zone silicon nitride wafer heater assembly having corrosion protective layer, and methods of making and using the same
JP2008087988A (ja) 導電性複合セラミックス
JP4050858B2 (ja) バーマッシャーロール
WO2022138405A1 (ja) 部材形成方法、積層体製造方法および部材形成装置
JP2004192872A (ja) 窒化アルミニウムヒータ
JPH08255667A (ja) オゾナイザ用沿面放電素子およびその製法
US20200152499A1 (en) Wafer stage and method of manufacturing the same
JPH01201480A (ja) ダイヤモンド被覆水素脆性金属の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080806

Termination date: 20131019