微米和纳米

微⽶纳⽶技术在机械加⼯中的应⽤

龙源期刊⽹/doc/

微⽶/纳⽶技术在机械加⼯中的应⽤

作者：韩淑敏

来源：《卷宗》2013年第03期

摘要：本⽂主要介绍了微细加⼯技术、精密测试技术、微系统技术等微⽶技术和以纳⽶电⼦技术、纳⽶机械技术、纳⽶材料技

术、纳⽶加⼯技术为主的纳⽶技术。

关键词：微⽶技术；纳⽶技术；微细加⼯技术；纳⽶电⼦技术；纳⽶机械技术

科学技术向微⼩领域发展，由毫⽶级、微⽶级继⽽涉⾜纳⽶级，⼈们把这个领域的技术称之为微⽶/纳⽶技术（Micro&Nano-

Technlogy）。

当前，微⽶/纳⽶技术在国际上已使⼈类在改造⾃然⽅⾯进⼈⼀个新的层次，即以微⽶层次深⼈到原⼦、分⼦级的纳⽶层次，

它作为21世纪出现的⾼技术，发展⼗分迅猛，并由此开创了纳⽶电⼦、纳⽶材料、纳⽶⽣物、纳⽶机械、纳⽶制造、纳⽶测

量等新的⾼技术群。

⼀、微⽶技术

1.微⼩尺度的设计理论研究

微型系统的设计并⾮简单的机械微⼩化，⽽需要从物理及物质相互作⽤等⽅⾯进⾏重新研究，形成⼀整套的设计理论与⽅法。

其研究重点应包括微动⼒学、微流体⼒学、微热⼒学、微机械学、微光浒学等，并且注重现代设计⽅法如CA0技术、仿真与虚

拟现实技术等在微型系统设计中的应⽤，通过上述研究，解决微型系统设计中的尺⼨效应`表⾯效应、误差效应及材料性能等

的影响。

2.微细加⼯技术

微细加⼯技术包含超精机械加⼯、IC⼯艺、化学腐蚀、能量束加⼯等诸多⽅法。对于简

单的⾯、线轮廓的加⼯，可以采⽤单点⾦刚⽯和CBN（⽴⽅氮化硼）⼑具切削、磨削、抛光等技术来实现，如激光陀螺的平

⾯反射镜和平⾯度误差要求⼩于30nm，表⾯粗糙度Ra值⼩于1hm等。⽽对于稍微复杂⼀点的结构，⽤机械加⼯的⽅法是不可

能的，特别是制造复合结构，当今较为成熟的技术仍是IC⼯艺硅加⼯技术，如美国研制出直径仅为60～120um的硅微型静电

电动机等。

3.精密测试技术

具有微⽶及亚微⽶测量精度的⼏何量与表⾯形貌测量技术亦已成熟，如具有0.01um精度的HP5528双频激光⼲涉测量系统，具

有0.01um精度的光学与触针式轮廓扫描系统等。因此，⽬前精密测试技术的⼀个重要研究对象是微结构的⼒学性能，