面向纳米压印模板的块体金属玻璃直接成型技术的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ricky1281214
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
纳米压印技术作为一种将压模上的特征图形转移到热塑性材料上的工艺,提供了一种加工微纳级器件方法。对于纳米压印而言,制备具有良好的耐磨损性、优良的几何精度以及较长使用寿命的压模至关重要,这就需要制作压模的材料拥有高强度、高热导率、低膨胀率、好的抗粘性。长久以来SiO2被认为是制作压模的优质材料,但是由于断裂强度等原因,该材料的压印时容易磨损,导致使用寿命的降低。随着热压印技术及相关领域的发展,越来越多的材料被用来制作压模,例如金属。尽管金属有着优良的力学性能,但存在压印图尺寸难以小于晶粒尺寸的问题,至今仍没有广泛应用在微纳米级的压模中。块体金属玻璃是由熔化的合金通过快速冷却的方法制成的,与传统金属相比,它有着许多不寻常的性能。块体金属玻璃没有微晶、晶界以及晶体结构本质上摆脱了对晶粒对压模尺寸的限制,块体金属玻璃在过冷液体区间会呈现粘流态,强度较低、易于成型,宏观上表现出高强度、高硬度和极强的抗腐蚀能力,成为制作压模的优良材料。  本文的研究内容包括以下几个方面:  (1)利用真空电弧炉反复熔化金属原材料混合物,通过铜模吸铸法制备出长约50mm、宽为40mm、厚度2mm的La62Al14Cu12Ni12BMG与Ce69Al10Cu20Co1 BMG的板材。分别通过差示扫描热量分析法(DSC)和X射线衍射分析法(XRD)验证了成型的合金的试样为非晶态。  (2)通过选择不同的压印参数,利用扫描电子显微镜(SEM)观察不同压印参数下的填充效果,同时结合DSC和XRD对成型的试样进行热分析与组织分析。最后实验表明: La62Al14Cu12Ni12 BMG最佳的压印参数为:压力400N、压印温度155℃、压印时间5min、脱模温度100℃,这时试样基本保持在非晶态;当其他参数不变,压印时间增加到20分钟时,试样已经基本转变成为晶态。  (3)将利用传统的工艺成型的非晶态的La62Al14Cu12Ni12BMG作为压模,压印Ce69Al10Cu20Co1BMG通过SEM观察压印效果,同时利用晶化的La62Al14Cu12Ni12BMG作为压模成型PMMA和非晶态的La62Al14Cu12Ni12BMG都得到良好的压印效果。实验表明:La62Al14Cu12Ni12BMG作为压模有强度大、导热快、韧性好和膨胀系数低的优点,成为一种新型的优良的压模材料。
其他文献
本文通过对荣华二采区10
期刊
机器人技术是一门最近二十多年间发展起来的新兴科学技术,随着机器人的普及与应用领域的不断扩大,对机器人的性能要求也不断提高,因此,为了能快速准确地对机器人进行运动学分析,开
凝胶是一种兼顾了固体推进剂安全稳定、可贮存及液体推进剂推力可调节等优点的新型推进剂,在未来的航天任务中具有广泛应用前景。凝胶的半固体化性质主要是通过添加一定含量
在陆地和海上油田进行钻井过程中,不能得到准确的井眼姿态参数。采用停止钻井的静态测量方法虽然能够得到准确的姿态信息,但却降低了钻井的效率,提高了钻井的风险。因而依托“十
为加强监测固定污染源的有害气体以及粉尘排放,以避免我国的污染物排放过大,影响人民的生活环境。结合目前国内外污染物在线监测系统的研究现状及发展趋势,通过对烟尘检测方法的
仿真人体模型是在形态、结构和对外部环境反应等方面都与人体高度仿真的智能化的“人体模型”。它在现代科学领域中起着重要的作用:是人一机一环境系统相互联系的“桥梁”;是各
在计算低马赫数流动时,采用时间推进法求解常会出现推进的时间步长很小的情形,造成计算难以收敛甚至计算结果失真,而预调制技术可以有效解决上述问题,因而获得了研究人员的广泛关
本文通过对荣华二采区10
期刊
中高压架空输电线路是电力系统的动脉。由于传输距离远,分支多,沿途地势复杂,气候恶劣,加之国民生产生活用电量急剧增加而导致供电压力增大,架空输电线容易发生各类故障。一旦出现
逆向供应链属于一个新的领域。二十世纪80年代,逆向供应链一词才在国外的杂志出现。90年代初期,随着政府和顾客环保意识的加强和绿色制造的提出,逆向供应链开始逐渐引起国外一些