超精密与纳米加工技术..ppt

超精密与纳米加工技术 交通运输工程S1326 超精密与纳米加工技术 概述 超精密加工范畴 新兴的纳米加工技术 超精细加工技术概述 超精密加工技术是适应现代技术发展的一种机械加工新工艺，综合应用了机械技术发展的的新成果及现代电子技术 测量技术和计算机技术中先进的控制 测试手段等，使机械加工的精度得到进一步提高，使加工的极限精度向纳米和亚纳米精度发展。 超精细加工技术概述 超精密加工技术是衡量一个国家先进制造技术水平的重要指标之一，是先进制造技术的基础和关键。 当代的机密工程 微细工程和纳米技术是现代制造技术的前沿,也是明天技术的基础. 目前,在工业发达的国家中,一般工厂能稳定的加工精度是1μm。 超精细加工技术概述 1 超精密加工是国家制造工业水平的重要标志之一?； 2 超精密加工是先进制造技术的基础和关键 ； 3 国防工业上的需求 ； 4 信息产品中的需求； 5 民用产品中的需求 ； 超精细加工技术概述 超精密加工技术在尖端产品和现代化武器的制造中占有非常重要的地位。例如：对于导弹来说，具有决定意义的是导弹的命中精度，而命中精度是由惯性仪表的精度所决定的。制造惯性仪表，需要有超精密技工技术和相应的设备。 超精细加工技术概述 超精细加工技术概述 超精细加工技术概述 从上所述，可以看出只有采用超精密加工技术才能制造精密陀螺仪 精密雷达 超小型电子计算机及其他尖端产品。 超精密加工范畴 在过去相当的一段时期，精密加工 ，特别是超精密加工的应用范围很狭窄。进十年来，随着科学技术和人们生活水平的提高，超精密加工不仅进入了国民经济和人民生活的各个领域，而且从单件小批生产方式走向大批量的产品生产。 超精密加工范畴 超精密加工目前包含三个领域： 1） 超精密切削，如超精密金刚石刀具切削，可加工各种镜面，他成功的解决了高精度陀螺仪，激光反射和某些大型反射镜的加工。 2）超精密磨削研磨，例如解决了大规模集成电路基片的加工和高精度硬磁盘等得加工。 3）超精密特种加工，如电子束，离子束加工，美国超大规模集成电路线宽达到0.1μm。 纳米加工技术概述 　目前，纳米加工技术已成为国家科学技术发展水平的重要标志。随着各种新型功能陶瓷材料的不断研制成功，以及用这些材料作为关键元件的各类装置的高性能化，要求功能陶瓷元件的加工精度达到纳米级甚至更高，这些都有力地促进了纳米加工技术的进步。近年来，纳米技术的出现促使纳米加工向其极限加工精度—原子级加工进行挑战。 纳米加工技术概述 纳米级精度的加工和纳米级表层的加工，即原子和分子的去除、搬迁和重组是纳米技术主要内容之一。纳米加工技术担负着支持最新科学技术步的重要使命。国防战略发展的需要和纳米级精度产品高利润市场的吸引，促使了纳米加工技术产生并迅速发展。 纳米加工技术概述 例如，现代武器惯导仪表的精密陀螺、激光核聚变反射镜、大型天体望远镜反射镜和多面棱镜、大规模集成电路硅片、计算机磁盘及复印机磁鼓等都需要进行纳米级加工。纳米加工技术的发展也促进了机械、电子、半导体、光学、传感器和测量技术以及材料科学的发展。 新兴的纳米加工技术 1）利用扫描隧道显微镜和原子力显微镜的纳米加工技术 新兴的纳米加工技术 2）化学合成方法是制备纳米尺度电子学器件的另一种途径——用化学过程“自下而上”地把微观体系的物质单元组装成纳米器件。由于用纳米探针进行机械合成很难同时组装数目巨大的纳米结构和器件，所以研究化学合成方法非常重要。 新兴的纳米加工技术 3）聚焦离子束(FIB)技术是在电场和磁场的作用下，将离子束聚焦到亚微米甚至纳米量级，通过偏转系统及加速系统控制离子束，实现微细图形的检测分析和纳米结构的无掩模加工。 新兴的纳米加工技术 4）准分子激光直写纳米加工技术准分子激光(excimer laser)以其高分辨率、光子能量大、冷加工、“直写”特点、无环境污染以及对加工材料广泛的适应性，使其成为一种重要的MEMs和纳米加工技术。 新兴的纳米加工技术 5）　于20世纪90年代中叶诞生的纳米压印(naIloimprim limography，NIL)技术，最近被国外称为“将改变世界的十大新兴技术”之一。NIL技术的概念可说是源自于我们日常生活中盖印章的行为，此动作可将原来在印章上的图形压印到另外一件物体表面上。 LOGO LOGO LOGO LOGO —————————— —————————— —————————— 超精密加工技术的重要性 —————————— 超精密加工技术的重要性 —————————— 超精密加工技术的重要性 —————————— 超精密加工技术的重要性 —————————— 超精密加工技术的重要性 —————————— —