通过湿蚀过程制备的双端支弹性基板的电气和机械性能研究

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 微型制造和纳米技术的应用
• 机械工程 机械工程

背景情况:

• 弹性基板对于双端支持的-薄膜拉伸传感器至关重要.
• 湿蚀是电子元件的关键微型制造技术.
• 优化304不钢的湿蚀刻对于应变传感器应用至关重要.

研究的目的:

• 为了研究湿蚀参数 (FeCl3,HCl,HNO3,温度) 对304不钢基板的影响.
• 为了确定微处理外部尺寸和槽的最佳蚀刻参数.
• 评估蚀刻对基板性能和应变传感器性能的影响.

主要方法:

• 石版和湿蚀被用于微处理304不钢基板.
• 使用单因子变量方法研究蚀刻参数对速率,因子和粗度的影响.
• XPS,拉曼光谱和纳米硬度测试分析了表面形态,微观结构和机械性能.

主要成果:

• 最佳的蚀刻参数:FeCl3 350g/L,HCl 150mL/L,HNO3 100mL/L,温度为40°C. 这就是最佳的蚀刻参数.
• 蚀刻增加了表面的C含量,降低了耐腐蚀性,并提高了26.4%的纳米硬度.
• 在蚀刻后,I形基板与矩形基板相比,表现出3.5-4倍的应变.

结论:

• 该研究提供了304不钢基板为应变传感器湿蚀的初步工艺参数.
• 优化的湿蚀刻显著提高了基板应变和机械性能.
• 这项研究为不钢基板的简单,低成本微纳米加工提供了指导.