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第一章 绪论
1.1引言
1.2 NiTi合金的相变特性及物理性能
1.2.1 NiTi合金的M相变
1.2.2 NiTi合金的相变类型
1.2.3 NiTi合金的物理性能
1.3 NiTi薄膜的制备方法及其影响规律
1.3.1 NiTi基薄膜的制备流程
1.3.2 SMA薄膜性能与材料及制备工艺的关系
1.3.3 NiTi薄膜中的织构
1.3.4 SMA薄膜与基片间的界面与残余应力
1.4 NiTi形状记忆合金在MEMS中的应用
1.4.1 MEMS系统概述
1.4.2 SMA在MEMS中的应用
1.5本文的研究意义及内容
参考文献
第二章NiTi薄膜的超弹性特性
2.1引言
2.2超弹性的理论模型
2.3实验方法
2.3.1 SMA薄膜的制备
2.3.2力学测试方法
2.4实验结果与讨论
2.4.1薄膜的相变特性
2.4.2拉伸实验
2.4.3鼓气实验
2.4.4压痕实验
2.4.5实验结果分析
2.5本章小结
参考文献
第三章原位加热NiTi薄膜的热相变特性
3.1引言
3.2 NiTi基薄膜的制备工艺
3.3薄膜性能的分析方法
3.4 NiTi薄膜的相变特性分析
3.4.1基板温度的影响
3.4.2溅射功率的影响
3.4.3溅射气压的影响
3.4.4靶材Ti含量的影响
3.4.5退火温度的影响
3.5本章小结
参考文献
第四章NiTi薄膜中的织构及相变应变的计算
4.1引言
4.2 NiTi薄膜织构的形成过程
4.2.1成膜过程
4.2.2溅射成膜时的织构模型
4.2.3薄膜的表面与界面
4.2.4薄膜中的内应力
4.3制备工艺对薄膜织构的影响
4.3.1基板温度的影响
4.3.2溅射功率的影响
4.3.3溅射气压的影响
4.3.4部分样品的极图测试
4.4薄膜的相变应变计算
4.4.1理论模型
4.4.2多晶体的变形特点
4.4.3多晶应变理论模型介绍及改进
4.4.4多晶相变应变模型的改进
4.5本章小结
参考文献
第五章NiTi/Si复合膜驱动原理及有限元分析
5.1引言
5.2形状记忆效应与双金属效应的比较
5.3 NiTi/Si复合膜驱动原理
5.3.1理论模型
5.3.2 NiTi/Si复合驱动膜变形过程
5.4基于温度开关变形膜驱动特性的ANSYS模拟
5.4.1实体模型的建立
5.4.2材料参数的选用
5.4.3实体模型的网格化
5.4.4施加边界条件及载荷
5.4.5求解
5.5数据后处理
5.5.1驱动膜几何尺寸的影响
5.5.2薄膜应力分析
5.6本章小结
参考文献
第六章MEMS温度开关的制备及其测试
6.1引言
6.2温度开关的工作原理
6.3温度开关的制备流程
6.3.1驱动部分的制备
6.3.2基底的制备
6.3.3温度开关的组装
6.4器件性能测试
6.4.1驱动部分位移的测量
6.4.2单层NiTi桥结构变形分析
6.4.3开关的响应温度范围及灵敏度
6.5本章小结
第七章结束语
7.1本文的主要结论
7.2本文的创新点
7.3对下一阶段研究的设想
附录
致谢
攻读博士学位期间发表的论文