磁流變的案例
『分享』剪切型磁流變脂阻尼器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力特性
摘要：為了解決磁流變流體沉淀給磁流變流體裝置動力特性帶來的影響，提出一類流變特性也可以隨外加磁場發(fā)
生顯著變化的磁流變脂，基于剪切工作原理設(shè)計用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的剪切型磁流變脂阻尼器及單盤懸臂轉(zhuǎn)子
系統(tǒng)，通過試驗(yàn)詳細(xì)地研究剪切型磁流變脂阻尼器對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性的可控性、剪切型磁流變脂阻尼器抑制轉(zhuǎn)
子系統(tǒng)振動的有效性，以及剪切型磁流變脂阻尼器對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動進(jìn)行主動控制的適用性，并考察了剪切型磁
流變脂阻尼器一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力特性在長時間內(nèi)的重復(fù)性。結(jié)果表明，利用一個低壓電磁線圈產(chǎn)生的磁場就可以
控制剪切型磁流變脂阻尼器一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力特性，在合適的磁場條件下剪切型磁流變脂阻尼器能夠極大地抑制
轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動，剪切型磁流變脂阻尼器一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力特性在較長的時間內(nèi)具有良好的重復(fù)性，剪切型磁流
變脂阻尼器適合作為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動的主動控制元件。
剪切型磁流變脂阻尼器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力特性.pdf
展開 基于Adams的磁流變阻尼器虛擬樣機(jī)仿真研究
用有限元方法研究半主動座椅懸架系統(tǒng) 的振動磁流變液阻尼器
汽車設(shè)計當(dāng)中，座椅在確保乘客舒適性方面發(fā)揮著重要作用，特別是在長途駕駛時。如今大多數(shù)制造商更多關(guān)注座椅的靜態(tài)舒適性，而對動態(tài)舒適性關(guān)注有限。韋洛爾大學(xué)的這個學(xué)生項(xiàng)目幫助我們進(jìn)一步了解動態(tài)舒適性的重要性。
利用Adams仿真工具，學(xué)生們設(shè)計了一個模型，用PID控制 器和新設(shè)計的磁流變液阻尼器來考察半主動座椅懸架系統(tǒng)的性能。
該軟件幫助學(xué)生們在物理模型和測試之前，利用虛擬模型和虛擬測試技術(shù)，實(shí)時、經(jīng)濟(jì)地對他們的模型進(jìn)行測試。
挑戰(zhàn)
韋洛爾理工學(xué)院成立于1984年，是印度首屈一指的教育機(jī)構(gòu)。 VIT有數(shù)量眾多的青年學(xué)生投身于研究與工程領(lǐng)域，并且提供 廣泛的課程。來自機(jī)械與建筑科學(xué)學(xué)院（SMBS）的學(xué)生正在 研究一個應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序使用磁流變（MR）阻尼器控 制半主動座椅懸架系統(tǒng)振動。該項(xiàng)目采用PID控制器和新設(shè)計的磁流變液阻尼器對座椅半主動懸架系統(tǒng)進(jìn)行性能分析。
汽車懸架可分為三類，即被動、主動和半主動懸架系統(tǒng)。該項(xiàng)目小組旨在建立一個半主動座椅懸架，能在保持高頻的高性能外，減少低頻率上的振動傳遞。因此半主動系統(tǒng)采用了如磁流 變（MR）和電流變（ER）等流體。這些流體中懸浮著微米大小的鐵顆粒。當(dāng)電壓施加到流體上時，鐵顆粒在外部磁場中對齊，并改變流體的剛度。事實(shí)上，建造和測試座椅懸架系統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)是極其麻煩和昂貴的。如何建立座椅懸架系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
圖： 座椅懸架整體模型
方案
該項(xiàng)目小組旨在通過使用仿真模擬來解決這個問題。學(xué)生們使用MSC軟件的Adams多體動力學(xué)仿真解決方案來探索、構(gòu)建和測試虛擬設(shè)計。該項(xiàng)目采用圖形化編程環(huán)境和控制方程在Adams軟件中對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了仿真。
韋洛爾理工學(xué)院成立于1984年，是印度首屈一指的教育機(jī)構(gòu)。
展開 Maxwell仿真結(jié)果問題，磁流變液仿真結(jié)果與B-H曲線關(guān)系？結(jié)果的材料磁感應(yīng)強(qiáng)度大于bh曲線最大值
我做的Maxwell磁流變液的仿真，自己設(shè)置磁流變液的材料，只是添加了B-H曲線，其他都默認(rèn)，其中B-H曲線顯示最大磁感應(yīng)強(qiáng)度也不過0.05T。然后用線圈產(chǎn)生磁場看看 磁流變液的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，通電1A*350匝的情況下磁流變液磁感應(yīng)強(qiáng)度最大竟然能有0.25T？？？ 這個結(jié)果正確嗎，材料的B-H曲線最大才0.05T呀， 真的能得到0.25T?
『分享』磁流變液阻尼器2柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的力學(xué)模型( I) : 單盤懸臂轉(zhuǎn)子
從B ingham 模型出發(fā), 推導(dǎo)出用于轉(zhuǎn)子振動控制的剪切式磁流變液阻尼器的阻尼力計算公
式; 利用L angrange 方程建立了磁流變液阻尼器2單盤懸臂柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程, 為轉(zhuǎn)子
系統(tǒng)動力特性的理論分析奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞: 磁流變液; 阻尼器; 轉(zhuǎn)子; 模型
磁流變液阻尼器-柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的力學(xué)模型(I)單盤懸臂轉(zhuǎn)子.pdf
汽車的半主動懸架你知道嗎？
目前常見的半主動懸架常采用阻尼連續(xù)可調(diào)的減振器（如電/磁流變減振器、閥控阻尼可調(diào)減振器），在量產(chǎn)車型上得到了廣泛應(yīng)用，如Audi TT、Buick LaCrosse、Cadillac全系車型、Range Rover等。實(shí)際使用中，還常將阻尼可調(diào)減振器與車身高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)合，使半主動懸架適應(yīng)更復(fù)雜的汽車行駛工況，例如奧迪A8、奔馳S600、寶馬7系等車型使用的CDC空氣懸架。
上世紀(jì)九十年代初，智能材料開始應(yīng)用到半主動懸架上。磁流變減振器作為磁流變液最重要的應(yīng)用之一，其阻尼特性可通過調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)阻尼力連續(xù)調(diào)節(jié)。由于磁流變液具有無接觸、性能調(diào)節(jié)范圍大、響應(yīng)快、能耗 低、機(jī)械系統(tǒng)與電子控制系統(tǒng)接口簡單等特點(diǎn)，磁流變減振器能為結(jié)構(gòu)減振提供優(yōu)異的解決途徑。1994年，Carlson等發(fā)明了磁流變減振器，并將其應(yīng)用于汽車座椅的隔振。
除了智能材料減振器之外，目前市面上閥控減振器也占很大比重。閥控減振器與普通被動減振器主體部分相似，但其多一個電控閥液壓閥控減振器的核心元件為比例溢流閥或先導(dǎo)溢流閥。下圖圖為兩款SACHS CDC減振器：
(a)為集成式液壓閥，其控制閥集成在活塞內(nèi)
(b)為旁通式的先導(dǎo)溢流閥，
與傳統(tǒng)雙筒減振器相比增加中間缸實(shí)現(xiàn)油液的單向流動[]。該類減振器能實(shí)現(xiàn)很大的阻尼力調(diào)節(jié)范圍，響應(yīng)迅速，控制頻率為1000 Hz；同時ZF公司還開發(fā)了匹配的自適應(yīng)天棚控制策略，在整車上實(shí)現(xiàn)了良好的垂向、俯仰和側(cè)傾控制效果。
展開 “新四化”背景下汽車NVH的發(fā)展趨勢
圖5 多通道Command-FxLMS算法原理框圖
聲學(xué)超材料主動降噪充分利用了超材料功能化的原理，通過外部激勵來實(shí)現(xiàn)聲學(xué)超材料等效參數(shù)的主動調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)隔聲性能的主動可控，從而更加適應(yīng)復(fù)雜的聲學(xué)環(huán)境，目前主要有四種結(jié)構(gòu)，第一種是壓電薄膜式，通過外加電壓改變壓電材料剛度，從而調(diào)整這個結(jié)構(gòu)的抗彎剛度，最終實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)頻段的控制[5]；第二種是基于磁流變的主動聲學(xué)超材料，通過調(diào)控磁場實(shí)現(xiàn)對聲學(xué)超材料隔聲量和隔聲頻段的調(diào)節(jié)[6]；第三種是通過改變聲學(xué)超材料薄膜之間的氣壓，對聲學(xué)超材料的隔聲性能進(jìn)行主動調(diào)控[7]；第四種是通過輸入不同強(qiáng)度的電流改變結(jié)構(gòu)剛度，實(shí)現(xiàn)聲學(xué)超材料聲學(xué)性能的主動調(diào)節(jié)[8]。
隔振手段智能化，汽車的主動懸置主要通過調(diào)節(jié)減振器的阻尼系數(shù)來實(shí)現(xiàn)減振的目的。目前主動懸置主要有傳統(tǒng)的液壓懸置和新興的電/磁流變液懸置[9]，多孔電流變液懸置如圖6所示，電/磁流變液懸置中充有電/磁流變液，在電/磁場的控制下可以改變其形態(tài)，從而達(dá)到改變阻尼力的目的，最終可以對振動進(jìn)行主動控制。
圖6 多孔電流變液懸置
3.4 聲學(xué)包超材料化
與傳統(tǒng)聲學(xué)材料相比，聲學(xué)超材料具有更小的結(jié)構(gòu)尺寸和更高的能量耗散率[10]，對低頻段噪聲具有良好的吸聲性能，這一特性可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)聲學(xué)材料的不足。
研究表明，三明治薄板結(jié)構(gòu)的聲學(xué)超材料在薄板厚度均為1 mm時可以在低于500 Hz的頻段內(nèi)獲得高達(dá)35 dB的隔聲量[11]，在帶寬超過200 Hz的頻段內(nèi)具有20 dB以上的隔聲量。有的膜類帶腔聲學(xué)超材料在200-1000Hz范圍內(nèi)具有連續(xù)的吸聲寬帶，其吸聲效果如圖7所示，其平均吸聲系數(shù)為80%左右，最大吸聲系數(shù)接近100%，具有相當(dāng)優(yōu)異的吸聲性能。
展開 科學(xué)家研發(fā)出超材料：可從柔性“秒變”剛性
打印出中空管狀超材料后，將磁流變流體注入梁芯，完成場響應(yīng)超材料的制造。磁流變流體由磁性顆粒構(gòu)成，懸浮在非磁性介質(zhì)中。當(dāng)流體存在磁場時，磁性粒子沿磁場線排列成鏈，增加了流體的剛度，從而同時增加了整體結(jié)構(gòu)的剛度。當(dāng)磁場被移除時，流體表現(xiàn)為液體，能夠自由流動。
研究人員表示，這種磁機(jī)械效應(yīng)不僅僅是一個開關(guān)響應(yīng)，結(jié)構(gòu)的剛度還可通過施加的磁場強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。通過仔細(xì)選擇管狀結(jié)構(gòu)，場響應(yīng)超材料的機(jī)械性能可在不到一秒的時間內(nèi)顯示出高達(dá)318%的拉伸剛度。
研究人員認(rèn)為，場響應(yīng)超材料可用作柔性機(jī)器人中的可變剛度接頭，并可集成到智能可穿戴設(shè)備中，這些可穿戴設(shè)備在沒有磁場的情況下是靈活的，但在檢測到威脅時可改變屬性以吸收沖擊或振動。
（來源：科技日報）
展開 《MATLAB語言在建筑抗震工程中的應(yīng)用》
11.3 加入磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)的模糊邏輯全態(tài)控制
11.4 實(shí)例計算
參考文獻(xiàn)
科學(xué)家用4D打印發(fā)明新型“超材料”
為了獲得具有動態(tài)可調(diào)剛度的FRMM，研究人員將磁流變流體懸浮液(MR)引入三維打印聚合物管的核心，也就是蜂窩單元和晶格的構(gòu)建模塊。MR是由懸浮在非磁性液體中的鐵磁性微粒組成的，在磁場的作用下，MR的粘度會迅速變化。在沒有磁場的情況下，MR流體則表現(xiàn)為懸浮顆粒隨機(jī)分布的液體，懸浮顆粒會在平面基底上沉積時自由流動形成池。
當(dāng)施加磁場時，懸浮顆粒沿磁場線排列成鏈，形成針狀、葉片狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)MR流體中的有序顆粒受到磁場作用，流體粘度單調(diào)增加，直至飽和。此時，進(jìn)一步加強(qiáng)磁場，并不會產(chǎn)生額外的流變效應(yīng)。
在提出理論后，研究團(tuán)隊進(jìn)行了相當(dāng)復(fù)雜的測試和驗(yàn)算，本文就不一一羅列了。簡單說，要制造這種包括支柱、蜂窩單元和晶格的3D結(jié)構(gòu)，要用到一種光化學(xué)掃描紫外線添加劑制造技術(shù)，名為大投影面積微立體光刻技術(shù)(LAPμSL)。通過這種技術(shù)，用固化液體樹脂形成固化2D層，再將基片放入樹脂浴中，掃描堆棧中放入后續(xù)圖像形成下一層。這個過程將一直進(jìn)行，直到生成一個3D部件。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果是，研究團(tuán)隊造出了可調(diào)FRMM，其具有大動態(tài)范圍，對遠(yuǎn)程應(yīng)用磁場具有快速和可逆的機(jī)械響應(yīng)。同時，通過對單個磁流變桿的制作和測試，他們還開發(fā)了一個經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)的模型，用來預(yù)測FRMM網(wǎng)格的磁力學(xué)響應(yīng)，為未來的設(shè)計優(yōu)化工作提供支持。
此外，他們還創(chuàng)造了一種以3D打印技術(shù)和可控流體輸送方法為基礎(chǔ)的新制作流程，未來的FRMM可能由主動尋址的微流體網(wǎng)絡(luò)組成，其中MR流體組成可以在空間和時間上進(jìn)行調(diào)整，以進(jìn)一步擴(kuò)展設(shè)計和可訪問的屬性空間。此外，磁場調(diào)整可以增強(qiáng)方向控制，適用于更廣泛的變形模式和應(yīng)用環(huán)境。最終，F(xiàn)RMM可能被廣泛應(yīng)用于一系列新興應(yīng)用，包括軟體機(jī)器人、快速適應(yīng)頭盔和具有消振性能的智能可穿戴設(shè)備。
展開 ansys電磁
求助有沒有關(guān)于磁流變液減振器的ansys仿真分析！
光學(xué)設(shè)計中的制造風(fēng)險管理
在優(yōu)化后的制造流程中，每個加工步驟（例如拋光1）均需選用特定的光學(xué)制造工藝（如氣囊拋光2、碗式進(jìn)給拋光3、磁流變拋光4、離子束修形5、超精密成形拋光6、單點(diǎn)金剛石車削7或流體噴射拋光8），具體選擇何種工藝，取決于質(zhì)量、制造成本與生產(chǎn)數(shù)量之間的最佳平衡。
最終，光學(xué)系統(tǒng)將按照制定的制造流程和工藝進(jìn)行生產(chǎn)，確保所有加工環(huán)節(jié)均不超過設(shè)計公差范圍，從而制造出完全符合客戶需求的功能性光學(xué)工具。光學(xué)系統(tǒng)可采用多種分類策略，例如：按應(yīng)用領(lǐng)域（如天文、醫(yī)療、照明、光刻）；按儀器類型（如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、內(nèi)窺鏡、干涉儀）。
然而，如果想要確定這些特定光學(xué)元件的最優(yōu)制造工藝，必須根據(jù)其四大核心制造特性對其進(jìn)行表征（詳見表2）。這些特性在表2中進(jìn)行了總結(jié)。
表2.光學(xué)元件的分類
3.光學(xué)制造技術(shù)分類
盡管有少數(shù)光學(xué)制造技術(shù)已存在數(shù)千年，但自1670年荷蘭代爾夫特首次工業(yè)化生產(chǎn)列文虎克（Leeuwenhoek）顯微鏡以來，光學(xué)制造技術(shù)的多樣性開始顯著提升；加之此后應(yīng)用領(lǐng)域與質(zhì)量要求的持續(xù)攀升（見圖1），如今光學(xué)制造技術(shù)已激增至逾300種，使得針對特定光學(xué)元件如何選擇最優(yōu)工藝成為了一大挑戰(zhàn)。
圖1. 光學(xué)制造技術(shù)數(shù)量發(fā)展示意圖：從克里特島發(fā)現(xiàn)的古代透鏡起源，經(jīng)1670年首次工業(yè)化光學(xué)制造，直至當(dāng)今的技術(shù)演進(jìn)歷程。
從方法論角度分析光學(xué)制造技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)其核心僅基于約11種拋光技術(shù)：新鮮進(jìn)給拋光（FFP）、延性加工（DG）、化學(xué)拋光（CP）、碗式進(jìn)給拋光（BFP）、彈性發(fā)射加工（EEM）、磁流變拋光（MRF）、激光火焰拋光（LP）、離子束修形（IBF）、磨料漿射流加工（ASJ）、等離子體輔助化學(xué)蝕刻（PACE）、激光誘導(dǎo)背面濕法刻蝕（LIBWE）。
展開 
光學(xué)設(shè)計中的制造風(fēng)險管理
在優(yōu)化后的制造流程中，每個加工步驟（例如拋光1）均需選用特定的光學(xué)制造工藝（如氣囊拋光2、碗式進(jìn)給拋光3、磁流變拋光4、離子束修形5、超精密成形拋光6、單點(diǎn)金剛石車削7或流體噴射拋光8），具體選擇何種工藝，取決于質(zhì)量、制造成本與生產(chǎn)數(shù)量之間的最佳平衡。
最終，光學(xué)系統(tǒng)將按照制定的制造流程和工藝進(jìn)行生產(chǎn)，確保所有加工環(huán)節(jié)均不超過設(shè)計公差范圍，從而制造出完全符合客戶需求的功能性光學(xué)工具。光學(xué)系統(tǒng)可采用多種分類策略，例如：按應(yīng)用領(lǐng)域（如天文、醫(yī)療、照明、光刻）；按儀器類型（如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、內(nèi)窺鏡、干涉儀）。
然而，如果想要確定這些特定光學(xué)元件的最優(yōu)制造工藝，必須根據(jù)其四大核心制造特性對其進(jìn)行表征（詳見表2）。這些特性在表2中進(jìn)行了總結(jié)。
表2.光學(xué)元件的分類
3.光學(xué)制造技術(shù)分類
盡管有少數(shù)光學(xué)制造技術(shù)已存在數(shù)千年，但自1670年荷蘭代爾夫特首次工業(yè)化生產(chǎn)列文虎克（Leeuwenhoek）顯微鏡以來，光學(xué)制造技術(shù)的多樣性開始顯著提升；加之此后應(yīng)用領(lǐng)域與質(zhì)量要求的持續(xù)攀升（見圖1），如今光學(xué)制造技術(shù)已激增至逾300種，使得針對特定光學(xué)元件如何選擇最優(yōu)工藝成為了一大挑戰(zhàn)。
圖1. 光學(xué)制造技術(shù)數(shù)量發(fā)展示意圖：從克里特島發(fā)現(xiàn)的古代透鏡起源，經(jīng)1670年首次工業(yè)化光學(xué)制造，直至當(dāng)今的技術(shù)演進(jìn)歷程。
從方法論角度分析光學(xué)制造技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)其核心僅基于約11種拋光技術(shù)：新鮮進(jìn)給拋光（FFP）、延性加工（DG）、化學(xué)拋光（CP）、碗式進(jìn)給拋光（BFP）、彈性發(fā)射加工（EEM）、磁流變拋光（MRF）、激光火焰拋光（LP）、離子束修形（IBF）、磨料漿射流加工（ASJ）、等離子體輔助化學(xué)蝕刻（PACE）、激光誘導(dǎo)背面濕法刻蝕（LIBWE）。
展開 在3D打印空心晶格內(nèi)注入鐵磁流體，添加磁場即變硬
在3D打印之后，在晶格管道內(nèi)注入磁流變液，因此壁必須足夠強(qiáng)以處理加載壓力和鐵磁流體的額外重量，但也足夠靈活，以便能夠檢測和測量磁場時的剛度變化。
大多數(shù)具有動態(tài)機(jī)械性能的超材料需要幾分鐘或幾小時才能發(fā)生變化。 FRMM的響應(yīng)時間不到一秒，當(dāng)施加特定的磁場時，鐵磁流體中的磁性分子排列成鏈，立即使晶格結(jié)構(gòu)變硬。Mancini說， “在本文中，我們真的希望專注于具有可調(diào)特性的超材料的新概念，已經(jīng)證明，通過結(jié)構(gòu)，超材料可以創(chuàng)造有時在自然界中不存在或可以高度設(shè)計的機(jī)械特性，但是一旦你構(gòu)建了這個結(jié)構(gòu)，你就會被這些屬性所困擾。這些超材料的下一個演變是可以根據(jù)外部刺激調(diào)整其機(jī)械特性的東西。這些存在，但它們通過改變形狀或顏色及時間來應(yīng)對獲得響應(yīng)的時間可以是幾分鐘或幾小時。使用我們的FRMM，整體形式不會改變，響應(yīng)非常快，這使得它與其他材料區(qū)別開來。“
除了剛度之外，還可以調(diào)整磁場以調(diào)用各種機(jī)械性能，Mancini解釋說：“真正重要的不僅僅是開關(guān)響應(yīng)，通過調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度，我們可以獲得廣泛的機(jī)械性能。“先進(jìn)的懸架系統(tǒng)和航空航天部件也可以從非常快速，精確的運(yùn)動中受益，而不需要笨重的伺服系統(tǒng)。
該團(tuán)隊現(xiàn)在正在努力將這兩種材料融合，不需要手動鐵磁流體注入步驟。 研究小組成員之一Ken Loh教授評論說，該技術(shù)的未來發(fā)展“可能會導(dǎo)致新技術(shù)，例如戰(zhàn)斗機(jī)的靈活裝甲，當(dāng)發(fā)現(xiàn)威脅時會瞬間變硬。”
展開 碳化硅單晶襯底加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
碳化硅單晶的精拋工藝主要研究方向是開發(fā)結(jié)合化學(xué)和機(jī)械兩方面增效的復(fù)合工藝，化學(xué)增效方法主要有電化學(xué)、磁流變、等離子體、光催化等，機(jī)械增效方法主要有超聲輔助、混合磨粒和固結(jié)磨粒拋光等方法，相關(guān)加工原理如圖 4 所示。
4. 2 影響 CMP 的關(guān)鍵因素與發(fā)展趨勢
CMP 的機(jī)械和化學(xué)作用達(dá)平衡時，拋光效果可達(dá)最優(yōu)。CMP 的拋光效果主要受工藝參數(shù)、拋光液、拋光墊三方面參數(shù)的影響。拋光液和拋光墊是 CMP 的主要耗材，控制優(yōu)化其性能以保證可重復(fù)的拋光效率對于工藝穩(wěn)定性至關(guān)重要。對拋光液進(jìn)行改良，研發(fā)具備自催化作用的拋光墊，是未來CMP 耗材的研究方向。上述新型拋光方法中如 PAP、CMＲF 需要大功率高溫裝置，系統(tǒng)成本高，工藝可操作性差，目前主流的碳化硅晶片精拋工藝仍是 CMP。碳化硅 CMP 過程材料去除率模型的建立以及催化、電化學(xué)增效機(jī)理亟待進(jìn)一步研究。綜合利用碳化硅氧化理論及催化化學(xué)等方法，將多種化學(xué)和機(jī)械增效技術(shù)進(jìn)行復(fù)合，如超聲輔助電化學(xué)機(jī)械拋光、磁流變－催化復(fù)合輔助拋光、固結(jié)磨粒－超聲－催化拋光技術(shù)等，以同時提高碳化硅表層氧化速率與氧化層機(jī)械去除速率，是未來優(yōu)化碳化硅拋光工藝效率和質(zhì)量的發(fā)展方向。
5 討論
碳化硅晶片加工是單晶生長后的一大高難度工藝，國內(nèi)相關(guān)單位現(xiàn)已能夠加工出基本滿足器件制備要求的襯底片，但晶片表面加工精度與國外相比仍然有較大差距，國外對相關(guān)理論和工藝都存在技術(shù)封鎖，研究人員需要采用更先進(jìn)的精密工藝設(shè)備，進(jìn)一步研究切片、薄化、拋光過程中的機(jī)理，優(yōu)化晶片加工方法，制備出高質(zhì)量的碳化硅襯底。
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奇異的電磁流變液體
電流變液體和磁流變液體是一種在電場或磁場里可發(fā)生狀態(tài)變化的物質(zhì)，視所受場強(qiáng)的不同，可像水一樣流動，也可像蜂蜜那樣粘稠，還可以像骨膠一樣固化。而這種物質(zhì)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)，所需時間很短。
如圖所示為簡單的磁流變制動器示意圖，實(shí)驗(yàn)用的磁流變液體，由鐵屑和玉米油組成。鐵屑用放大鏡應(yīng)能鑒別出單個顆粒，但其長度應(yīng)小于0.5mm。由按重量計的25份玉米油對100份鐵屑攪拌混和而成。桿由不可能被磁化的材料做成。為更好地觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可用一塑料盤與位于磁流變液體中的桿端相連接。桿與透明塑料容器間放置橡膠環(huán)，以使液體不泄漏。電磁體可用幾來取代電磁鐵。來加磁場前，桿的旋轉(zhuǎn)幾乎沒有阻力；當(dāng)磁場加上時，液體馬上就固化了，桿已很難轉(zhuǎn)動了。電磁流變液體的應(yīng)用前景十分令人振奮，已見到申請專利的元器件有離合器、液化閥、減速器等。
倒啤酒地學(xué)問
日常生活中，從瓶子里往杯中倒酒，若把瓶子拿得很高，讓啤酒柱沖向杯底，結(jié)果總是倒出一杯泡沫，杯子里的啤酒很少；而如果將杯子盡可能地傾斜，將杯口緊靠杯沿，讓啤酒緩慢地沿杯壁流向杯底，就可以倒?jié)M一杯啤酒而不產(chǎn)生多少泡沫，這時候由于啤酒等清涼飲料都是二氧化碳的過飽和溶液，再不緊閉的條件下，二氧化碳會慢慢分離而散逸空中去，對于靜止在杯中的啤酒，壓強(qiáng)各處基本是均勻的，上層壓強(qiáng)略小于杯底，所以也是表面冒泡稍多，但是如果杯里的啤酒產(chǎn)生了不均勻流動，則各點(diǎn)上的壓強(qiáng)是不同的。
從流體力學(xué)伯努利定律知道，沿一根流線，速度的局部壓強(qiáng)小，這些速度大的地方這就是說如過想讓啤酒不冒泡地倒?jié)M杯子，就應(yīng)該在倒的過程中，盡量地減少啤酒中流體的相對速度，盡可能使注滿杯子的過程變?yōu)闇?zhǔn)靜態(tài)。
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