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利用宏模型对MEMS系统进行系统级仿真是求解MEMS耦合问题的有效方法.对大规模系统方程通过矩阵子空间投影实现自由度缩聚来建立宏模型的方法得到了广泛应用.常用的Krylov子空间法只能对状态空间描述的一阶系统进行降阶处理.本文介绍了二阶Krylov子空间理论,运用Amoldi算法直接对大规模二阶系统进行自由度缩聚来生成宏模型.将此方法与有限元数值分析结合对电热驱动微夹钳进行了宏建模.对电热微夹钳宏模型的仿真结果表明此方法建立的宏模型可以准确反应系统的动态行为,满足精度要求,同时极大地降低了计算复杂度,提高了计算速度.

关键词: 二阶Krylov子空间 , Arnoldi算法 , 宏模型 , 微夹钳

环境振动能收集系统的微型压电悬臂梁设计与制作

杜小振 , 褚金奎 , 张海军 , 朴相镐

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.026

研制长寿稳定电源已经成为微型无线传感网络中的关键技术之一,现有的化学电池容量有限,需要不断的逐个更换耗尽的电池,难以满足无线传感网的实际应用.本文提出利用压电材料的机电耦合特性收集环境振动能,该类型微电源有望成为MEMS提供长期电能.首先分析了利用压电材料收集振动能的原理,对微型悬臂梁结构的设计进行了简单的分析,重点介绍了用MEMS工艺加工微型悬臂梁的工艺流程.悬臂梁结构采用体硅和面硅加工工艺相结合,体硅工艺包括湿法和干法刻蚀硅及表面层结构,金属Pt层刻蚀等,面硅工艺包括溅射金属薄膜和利用Sol-Gel方法在Si/SiO2/Ti/Pt衬底上制作锆钛酸铅(Pb(Zr0.52Ti0.48)O3,PZT)压电薄膜等.经过反复工艺实验研究,确定一套稳定的微型压电能源的制作工艺流程.

关键词: 微电源 , 压电悬臂梁 , PZT , MEMS

一种制作沟槽型同位素微电池表面电极的新工艺

朴相镐 , 王培超 , 褚金奎

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.02.015

开发了一种利用SU8胶剥离工艺制作沟槽型同位素微电池表面电极的新工艺,通过使用BP212正胶作为牺牲层,有效地解决了在制作沟槽型同位素微电池表面电极时,堆胶以及沟槽中SU8胶不易去除的难题.该工艺操作简单、可靠,成本低,因此具有很大的实用价值.

关键词: 同位素微电池 , SU8胶 , 剥离工艺 , 表面电极

SU-8光刻胶玻璃化转变温度及力学性能的分子动力学模拟

尚海鑫 , 褚金奎 , 高佳丽

高分子材料科学与工程

基于COMPASS分子力场,经过分子聚合,能量最小化和退火模拟等构建SU-8光刻胶模型.利用分子动力学的研究方法,模拟研究了SU-8胶的玻璃化转变温度及其主要的影响因素;同时计算了在室温条件下交联SU-8胶的杨氏模量、泊松比、剪切模量、体积模量等力学性能.结果表明,模拟得到的玻璃化转变温度和力学性能与实验结果相一致;非键能是导致非交联SU-8胶玻璃化转变的主要因素之一.

关键词: SU-8光刻胶 , 分子动力学 , 玻璃化转变 , 力学性能

SU-8胶长细比效应的分子动力学模拟

尚海鑫 , 褚金奎 , 高佳丽

高分子材料科学与工程

运用分子动力学(MD)的研究方法,经过分子聚合、能量最优化和退火模拟等构建了不同长细比的SU-8光刻胶模型,模拟研究了在室温条件下不同长细比的SU-8胶纳米尺寸模型的弹性模量、泊松比、剪切模量等力学性能参数.结果表明,在室温下,随着SU-8胶模型长细比的增加,材料的扬氏模量和剪切模量逐渐增大,这一现象与微尺度SU-8胶模型的实验结果一致,表明有效长细比是微尺度下表征材料力学性能和尺寸效应的一个重要参数.

关键词: SU-8光刻胶 , 力学性能 , 分子动力学 , 长细比

高效液相色谱法测定小鼠尿中的盐酸戊乙奎醚S型异构体

薛明 , 阮金秀 , 袁淑兰 , 张振清 , 吴波 , 李宇航

色谱 doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2003.02.013

建立了测定动物体液中S型盐酸戊乙奎醚异构体的高效液相色谱法,研究了S型异构体在小鼠体内的排泄.以Spherisorb SiO2色谱柱(150 mm×4.6 mm i.d.,5 μm)分离S型异构体,外标法定量.S型盐酸戊乙奎醚异构体的线性范围为0.5～100.0 mg/L, 最低检测质量浓度为0.1 mg/L.肌注给药后不同时间内,S型异构体在小鼠尿中的比值(S-1/S-2)存在显著性差异.48 h内各异构体在尿中的排泄量明显不同,说明S型异构体在小鼠体内可能呈现立体选择性排泄.此法简便、经济,可用于动物与人体中S型盐酸戊乙奎醚异构体代谢研究.

关键词: 高效液相色谱法 , 盐酸戊乙奎醚 , S型异构体 , 排泄

手性配体3,6-双(9-O-二氢奎尼丁)哒嗪的合成及其在烯烃不对称氨羟化反应中的催化性能

程司堃 , 张生勇 , 李晓晔 , 姜茹 , 南鹏娟

催化学报

采用改进的方法,以NaH作为碱,在温和条件下通过二氢奎尼丁和3,6-二氯哒嗪的亲核取代反应合成了手性配体3,6-双(9-O-二氢奎尼丁)哒嗪((DHQD)2PYDZ), 配体的产率为78%. 以N-氯代氨基甲酸苄酯钠为氧化-供氮试剂,由(DHQD)2PYDZ与OsO4原位生成的催化剂在6种烯烃的不对称氨羟化反应中表现出较高的立体选择性(83%～92%)和区域选择性(79:21～88:12),反应主产物的化学产率为40%～76%.

关键词: 手性配体 , 3,6-双(9-O-二氢奎尼丁)哒嗪 , 烯烃 , 不对称氨羟化 , 手性β-氨基醇

金的分离富集

冯月斌 , 张锦柱

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2003.07.014

综述了金的分离和富集方法,主要包括各种吸附和萃取方法.采用活性炭和泡沫塑料(简称泡塑)吸附分离金是传统的分离富集法,有负载活性炭和有负载泡塑可以提高富集金的能力.近些年,离子交换树脂和离子交换纤维素在分离富集金的应用中,占有相当大的比例.萃取法除了使用传统的MIBK作为萃取剂,又见报道硫醚、亚砜、醇类等作为萃取剂的各种萃取体系.文中引用参考文献107篇.

关键词: 金 , 分离富集 , 吸附 , 萃取

火试金重量法测定载金炭中银

夏珍珠

冶金分析 doi:10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010052

称取一定量的载金炭进行火试金配料,经过熔炼、灰吹得到金银合粒,使用硝酸分金得到金粒,再通过计算得到载金炭中银含量,从而建立了火试金重量法测定载金炭中银含量的方法.经过试验,确定了火试金配料中试样量、氧化铅加入量、灰吹温度等最佳试验条件.根据目前国内载金炭的生产水平,在载金炭国家标准物质加入一定量的共存元素,进行了银量测定的干扰试验,结果表明载金炭中共存元素(Cu、Fe、Pb、Cd、Zn、Bi、Cr、Ca、Mg、As)对银测定无影响.将方法用于3个载金炭国家标准物质中银的测定,测定值与认定值基本吻合,相对标准偏差(RSD,n=11)为0.82%~4.2%.