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智能材料与结构：技术现状与应用
摘要： 材料世界是一个令人兴奋且充满挑战的研究领域，因为它始终在人类文明演进中占据主导地位。航空航天、国防、汽车和工业等领域对更先进、更具创新性材料的需求，推动了新一代材料的诞生——这些材料比现有传统结构材料和功能材料具有更优异的性能与能力。由此，智能材料时代已然开启。智能材料能够响应特定刺激输入而改变其物理特性。然而，关于智能材料的类型及潜在应用仍存在认知模糊。本文旨在界定智能材料与结构领域，阐述其现状与潜在效益，但将重点聚焦于压电材料，并展示讨论相关研究成果。最后，为展示某类智能材料的特性，本文提出两个数值算例并呈现结果。
关键词： 压电材料、执行器与传感器、智能材料、形状记忆合金
更新于2025-09-10 09:29:36
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[美国机械工程师学会（ASME）2018年国际设计工程与计算机信息技术会议——加拿大魁北克省魁北克市（2018年8月26日星期日）] 第4卷：第23届制造与生命周期设计会议；第12届微纳系统国际会议——电子束蒸发法制备形状记忆合金双压电晶片执行器的新见解
摘要： 为了制造具有高精度特征的形状记忆合金（SMA）双压电晶片微执行器，开发了一种结合电子束（E-beam）蒸发、剥离抗蚀剂和各向同性XeF?干法刻蚀的新工艺。为研究电子束沉积和退火工艺对镍钛（NiTi）特性的影响，分析了不同沉积速率及退火过程中溢流条件下的NiTi薄膜样品。通过扫描电子显微镜和X射线衍射表征发现，低电子束沉积速率及氩气环境退火工艺有助于形成NiTi晶体结构。此外，成功制备了特征尺寸小至5微米的高精度SMA双压电晶片微执行器，其实验验证的热机械性能与有限元分析模拟结果进行了对比。
关键词： 微细加工、退火、微执行器、双压电晶片、剥离抗蚀剂、电子束蒸发、XeF2干法刻蚀、镍钛合金、X射线衍射、形状记忆合金
更新于2025-09-09 09:28:46
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在形状记忆合金上制备的图案化硅薄膜电极
摘要： 在Ti-50.5Ni集流体上通过金属扩张网掩膜法制备了菱形瓦片状图案化Si薄膜电极，并将其电化学性能与连续Si薄膜电极进行对比。在沉积Si薄膜前，采用DSC、XRD和拉伸测试研究了Ti-Ni集流体的结构与力学性能。该Ti-Ni集流体由奥氏体（B2）相构成，可在室温下引发应力诱导马氏体相变。图案化Si薄膜电极展现出83.4%的高初始效率和72.3%的良好容量保持率，且相比连续Si薄膜电极具有更优的结构稳定性，表明图案化工艺的应用是提升Si薄膜电极性能的有效途径。
关键词： 形状记忆合金，薄膜，图案化，硅
更新于2025-09-04 15:30:14