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带你了解什么是微力学

作者:硬度计服务商创诚致佳
发布时间:2020-04-27
内容摘要:微机械学,也称为微机电系统(MEMS),是对工程结构和系统的研究,其水平较小,通常以毫米至微米为单位,单位为1百万分之一米。力学原理和工程原理随着对象的变小而变化,在分析和开发微型设备时需要考虑规模。材料的微力学是对复合材料的各个成分进行分析,以预测这些材料在各种条件下的反应方式。医疗领域,钟表业和汽车...

微机械学,也称为微机电系统(MEMS),是对工程结构和系统的研究,其水平较小,通常以毫米至微米为单位,单位为1百万分之一米。力学原理和工程原理随着对象的变小变化,在分析和开发微型设备时需要考虑规模。材料的微力学是对复合材料的各个成分进行分析,以预测这些材料在各种条件下的反应方式。

医疗领域,钟表业和汽车业通常使用微机械的应用。几乎所有使用工程产品和系统的领域都将从微力学中受益。例如,对微机械的研究可以帮助工程师确定哪种材料最安全地用于汽车中,并且最能防止碰撞时受力损坏。

微观力学的基础是,随着物体变小,与体积有关的作用力变得不那么重要。重量和惯性在微观世界中不再是关注的问题,这为在宏观世界中困难或不可能的小物体和系统打开了新的工程机遇。同样,随着物体变小,表面积相关的力(如摩擦力和表面张力)也变得非常重要。

微机械零件消耗的功率更少,通常更便宜,并且重量也比通常尺寸的同类产品轻。这些类型的机器可以使用特殊技术以高精度进行制造。例如,工程师可以使用放电加工(EDM)来用导电材料制造诸如涡轮机之类的零件。

在微机械领域中,另一个令人关注的增长领域是使用通过照相类型的工艺制造出非常小的机器。这些机器已经组装好并且可以正常运行。表面微加工使用硅晶片作为图案表面。一旦将图案逐层蚀刻到晶片上,就去除了多余的硅,留下了功能性的微组件。批量微机械加工通过去除硅片的一部分来完成类似的任务,剩下一个已经组装好的功能微机。

LIGA是德语中的光刻术的缩写。LIGA技术使用X射线光刻技术将图像应用于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。然后将PMMA浸入蚀刻介质中以去除不需要的材料,从而留下微机械。

非均质材料的微力学指出,复合材料或由两种或多种不同材料组成的材料,必须与均质材料区别对待。均质化用于根据两种材料各自的质量来预测两种材料将如何以复合形式对各种条件做出反应。这有助于微工程师预测复合材料的微小变化会改变材料的耐用性和其他性能。


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