导,热对流降温:热传导,热对流,热辐射,有源热电制冷 4 热膨胀: 指物体因温度改变而发生的膨胀现象。通常是指外压强不变的情况下,大多数物质在温度升高时, 其体积增大,温度降低时体积缩小。热膨胀系数: 物体由于温度变化引起的体、面、线产生的相对变化。体积热膨胀系数: 是体积的相对变化与温度变化的比值,通常记为。?VVT ???? SST ???? LLT ???? 5 电热驱动?双金属热致动?热膨胀致动?热气动驱动分类 6双金属热致动?双层膜电热驱动器双层膜电热型微驱动器结构示意图原理: 它的基本结构是由上半部分图形化的金属电阻丝结构作为驱动层和下半部分的偏置层构成的悬臂梁结构。在导线中通入电流,使导线发热升温, 驱动层和偏置层的体积都随温度升高而膨胀,但由于二者的热膨胀系数不同,驱动层和偏置层组成的执行结构会产生向面外翘曲的动作, 从而实现驱动功能。 7 双金属热致动悬臂梁结构示意图双金属热致动 8 双金属热致动微型泵结构框图微型薄膜泵理论模型示意图清华大学精密仪器与机械学系杨岳等人利用双金属片驱动方式研制了热致动微型泵。薄膜型微型泵其工作原理基本都是依靠驱动薄膜的弹性变形,使泵腔的体积发生变化,从而导致泵腔内的压力变化,实现流体由入口阀进入泵腔并由出口阀流出的周期性变化,其一般的理论近似模型如图所示。但是采用双金属热致动作为驱动方式的微型泵,其一般工作频率较低。 9 具有导向性的分段式双层膜电热驱动器具有导向性的分段式双层膜电热驱动器原理: 该结构采用两段相反形状的双层膜结构,在通电加热过程中,利用两段相反结构的双层膜中产生的不平衡焦耳热量进行驱动工作,两段双层膜的不同分布位置及几何尺寸决定了驱动器整体的运动方向和幅度。该器件主要利用 Post- CMOS 工艺制备,对于两段相反形状的双层膜结构,采用了掺杂的方式实现,其主要优势在于能够实现一种导向性的驱动模式。 10
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