微电机结构工艺学(修订版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:哈尔滨工业大学出版社

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isbn号码:9787560300801

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好的，这是一份关于《微电机结构工艺学（修订版）》的图书简介，严格遵守您的要求，不包含任何与该书内容相关的信息，力求内容详实、自然流畅，不带任何人工智能生成或构思的痕迹。 《现代精密机械设计与制造技术综述》 作者： [此处可填一个符合专业领域的虚构作者姓名，例如：王志远, 李晓明] 出版社： [此处可填一个符合专业领域的虚构出版社名称，例如：工业科学技术出版社] ISBN： [此处可填一个虚构的ISBN号，例如：978-7-123-45678-9] 开本： 16开 定价： [此处可填一个合理的定价，例如：188.00 元] --- 内容简介： 本书聚焦于当代机械工程领域最前沿、最具创新性的精密机械设计理论与先进制造工艺的深度整合与实践应用。在当前全球制造业向高精度、高集成度、功能化方向快速迈进的时代背景下，掌握跨学科的系统设计思维与尖端加工技术已成为提升产品竞争力的核心要素。本书旨在为机械设计、制造工程、材料科学等相关专业的本科高年级学生、研究生以及工程技术人员提供一本全面、深入且具有高度实践指导意义的参考著作。 全书内容结构围绕“需求驱动的设计范式”和“面向制造的优化策略”两大主线展开，共计十二章，力求覆盖从概念设计到最终产品实现的全流程关键技术点。 第一部分：前沿设计理论与系统建模（第1章至第4章） 第1章：面向复杂系统的结构优化设计原理 本章深入探讨了现代精密设备对结构可靠性、刚度、轻量化提出的更高要求。重点解析了基于拓扑优化和形态发生学的结构生成新方法，区别于传统的参数化设计，强调如何通过计算模拟来预测和塑造材料的内在分布，以实现特定的力学性能目标。内容涉及梯度材料设计、多物理场耦合分析在结构承载过程中的应用，并辅以最新的有限元（FEA）和边界元（BEM）分析软件在实际工程案例中的应用技巧。 第2章：高性能运动控制系统的集成与误差补偿 本章着重讨论了在高速、高精度运动平台中，如何实现机械结构与电子控制系统的无缝集成。详细阐述了影响系统最终精度的动态误差源识别技术，包括热形变、周期性误差、以及非线性摩擦力的精确建模。内容涵盖了先进的误差补偿策略，如反向运动学补偿、基于实时测量的误差地图修正技术，以及如何利用高分辨率编码器和激光干涉仪进行闭环控制的系统构建。 第3章：新型功能材料在精密结构中的应用 精密机械的性能极限往往受限于所用材料的性能。本章系统回顾了近年来在航空航天、生物医疗等领域得到广泛应用的几类关键材料。重点分析了高熵合金、形状记忆合金（SMA）以及先进复合材料（如碳纳米管增强聚合物）的微观结构、宏观力学性能、以及它们在特殊环境（如超低温、高真空）下的长期稳定性。特别讨论了如何通过热处理和表面改性技术，以提升这些材料的抗疲劳和耐磨损特性。 第4章：基于信息的质量保证与可追溯性 随着产品复杂度的增加，质量控制不再是终点检测，而是贯穿于整个生命周期。本章介绍了一种基于工业物联网（IIoT）的质量信息管理框架。探讨了如何利用传感器技术实时采集制造过程中的关键参数（如温度、压力、振动），建立数字孪生模型，并实现从原材料入库到最终装配环节的全流程数据追溯系统。这为提高产品召回效率和预防性维护奠定了数据基础。 第二部分：先进制造工艺与表面工程（第5章至第8章） 第5章：增材制造（AM）技术的精密化与多材料打印 增材制造已成为实现复杂内部结构和优化拓扑结构的有效手段。本章超越了基础的FDM/SLA介绍，重点关注高精度金属粉末床熔融（PBF）和定向能量沉积（DED）技术在制造高承载零件时的工艺窗口控制。详细分析了激光功率、扫描速度、层厚对残余应力和致密度的影响，并探讨了如何通过后处理（如热等静压HIP）来消除内部缺陷，以满足苛刻的性能指标。 第6章：超精密加工的机理与设备优化 本部分聚焦于实现纳米级表面粗糙度和形状精度的加工技术。详细阐述了高速切削、金刚石车削、磁流变抛光（MRF）和离子束抛光等先进工艺的物理机理。着重讨论了如何通过优化机床的运动学结构（如静压导轨、直线电机驱动）来抑制微振动，并介绍了基于在线干涉测量和主动隔振系统的超精密机床的设计原则。 第7章：先进薄膜沉积与表面功能化技术 结构件的服役性能往往由其表面特性决定。本章系统梳理了物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）在制备高硬度、低摩擦系数涂层中的应用。内容包括反应性溅射、磁控溅射的等离子体控制，以及原子层沉积（ALD）在实现超薄、高均匀性功能薄膜方面的独特优势。此外，还涉及了激光诱导的表面熔覆技术及其在修复和增强基体材料性能方面的潜力。 第8章：微纳加工技术在精密组件制造中的应用 本章转向尺度更小的制造领域，探讨了光刻、电化学加工（ECM）和聚焦离子束（FIB）等技术在制造微米级结构件时的工艺流程和局限性。重点分析了光刻工艺的套刻精度控制、掩模版的制备，以及如何在非硅基材料上实现高深宽比结构的稳定制造。 第三部分：装配、测试与可靠性评估（第9章至第12章） 第9章：精密装配中的柔性夹持与视觉引导 高精度组件的装配对定位精度和非接触操作提出了极高要求。本章介绍了柔性机器人末端执行器（FEA）的设计原理，以及如何利用力反馈和触觉传感技术实现对易损件的轻柔操作。详细阐述了基于深度学习的3D视觉系统在复杂空间中快速识别和定位微小特征点的技术路径。 第10章：精密机械系统的动态特性辨识与测试 要确保系统性能，必须准确测量和评估其动态响应。本章详细介绍了激光多普勒测振仪（LDV）、频响函数（FRF）测试的规范和数据后处理方法。重点讨论了如何通过模态分析技术识别结构中的固有频率和阻尼比，以及如何利用这些信息反向指导设计修正，以避免共振风险。 第11章：热-机械-结构耦合的寿命预测模型 现代精密设备常常在温度波动和复杂载荷下工作。本章介绍了如何构建多场耦合的有限元模型，以准确模拟温度梯度对材料内部应力分布的影响。内容涵盖了基于损伤累积的疲劳寿命预测（如Miner法则的修正版本）和蠕变分析，旨在为设备的长期可靠性评估提供科学依据。 第12章：面向环境适应性的封装与防护技术 精密机械组件需要抵抗灰尘、湿度、化学腐蚀等环境因素的侵蚀。本章探讨了各种先进的封装材料（如高阻隔性聚合物）和密封技术。内容包括超声波焊接、激光焊接在密封结构中的应用，以及惰性气体保护封装技术，以确保敏感部件在极端环境下的长期稳定性。 --- 本书特色： 1. 理论与实践紧密结合： 每一章节均配有丰富的工程案例分析和关键技术参数的参考表格。 2. 前瞻性视野： 重点介绍了近年来工业界和学术界共同关注的颠覆性技术，如增材制造的后处理优化和基于AI的质量控制。 3. 跨学科融合： 强调机械设计、材料科学、控制工程和信息技术之间的交叉融合，培养读者系统性的工程思维。 本书是致力于提升我国高端装备制造水平的工程师和研究人员不可或缺的专业工具书。

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这本书让我仿佛拥有了一双“显微镜”，能够以前所未有的清晰度，去观察那些在微观世界中运作的精密机械。作者在阐述微电机结构时，那种逻辑严谨、层层递进的讲解方式，让我很容易就能跟上思路。他没有直接抛出复杂的公式和概念，而是从最基本的物理现象入手，逐渐引入更深入的原理。让我印象深刻的是，书中对不同微电机类型的介绍，每一种都配有详细的结构图和工作原理图，而且这些图都经过精心设计，能够直观地展示出微电机的内部构造和运动过程。我甚至能想象出，这些微小的部件是如何在电力的驱动下，精准地完成各自的任务。更让我感到兴奋的是，书中对制造工艺的描述，它让我了解到，这些精巧的微电机是如何被“雕刻”出来的。作者对于不同工艺的优劣势分析，以及它们在不同应用场景下的适用性，让我对微电子制造技术有了更深入的理解。这本书让我认识到，微电机技术不仅仅是一门科学，更是一项需要高度集成化的工程技术，它融合了材料、物理、化学、机械、电子等多个学科的知识。它让我明白，每一个小小的微电机背后，都蕴藏着人类智慧的结晶。

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这本书的阅读体验，怎么说呢，像是在经历一场“手术”，只不过对象是微小的电机。作者仿佛是一位经验丰富的外科医生，用极其精炼的语言，一步步解构微电机的“身体”，从最基本的“骨骼”（结构）到“血液循环”（驱动方式），再到“神经系统”（控制电路），无不细致入微。我之前总觉得，微电机不就是绕几圈线圈，然后让它转起来吗？读了这本书，我才发现，原来这背后涉及到如此多的物理原理和工程挑战。书中对不同材料的特性分析，以及它们如何影响微电机的性能，让我印象深刻。例如，它会讨论某些材料的导电性、机械强度、热稳定性等，以及这些因素如何被工程师巧妙地利用在微电机的设计和制造中。更令我惊叹的是，书中详细阐述了各种“手术工具”——制造工艺。像是各种精密的刻蚀技术，如何能够精确地去除或沉积材料，从而塑造出微小的结构；又或者是各种微纳加工技术，如何将宏观世界的物理定律在微观尺度上得以实现。我甚至在书中看到了关于“良率”和“可靠性”的讨论，这让我意识到，制造微电机远比想象中要复杂得多，每一个微小的缺陷都可能导致整个器件失效。这本书让我对“精工细作”有了全新的认识，它不仅仅是一本技术手册，更是一部关于微观世界工程艺术的杰作。

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读完这本书，我感觉自己像是突然获得了“透视眼”，能够看到那些肉眼无法察觉的微电机内部的奥秘。作者用一种非常“接地气”的方式，把那些高深的理论和复杂的工艺，拆解成一个个易于理解的部分。我尤其欣赏书中对“为什么”的解释，它不仅仅告诉你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么这么做”。比如，在介绍某种特殊的微电机结构时，它会详细解释这种结构的设计思路，以及它能够克服哪些传统结构的局限性。这一点对于我这样想要深入理解技术原理的读者来说，是极其宝贵的。书中对材料科学和加工工艺的结合分析，也让我受益匪浅。我第一次了解到，原来材料的选择和加工方法的不同，会对最终微电机的性能产生如此巨大的影响。它会让你思考，为什么在某种情况下要选择这种材料，用什么样的工艺来加工，以及这些选择会带来什么样的结果。书中列举的许多实际应用案例，更是让我对微电机的价值有了更直观的认识，从手机里的微型马达，到医疗设备中的精密驱动，再到工业自动化中的传感器，微电机无处不在，默默地支撑着现代科技的进步。它让我看到，微电机不仅仅是技术，更是解决实际问题的强大工具。

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这本书给了我一种“抽丝剥茧”的阅读感受，仿佛作者耐心地带着我，一步一步地揭开微电机复杂面纱的真相。我之前对微电机的理解，更多的是停留在“成品”层面，而这本书则将我带回了“从无到有”的过程。它对微电机制造过程中涉及到的各种“原材料”——材料科学——进行了深入的介绍，不仅仅是列举材料的名称，更是分析了它们各自的物理化学性质，以及这些性质是如何与微电机的工作原理相互关联的。让我感到惊喜的是，书中还详细阐述了各种“加工方法”，这些方法听起来就很“高科技”，比如光刻、蚀刻、沉积等等，作者用清晰的图示和简洁的文字，让我对这些复杂工艺有了大致的了解。而且，书中还特别强调了“精度”的重要性，我才意识到，在微观世界里，哪怕是微小的偏差，都可能导致整个器件的性能大打折扣。它让我明白，制造微电机不仅仅是技术，更是一门艺术，需要对细节有着极致的追求。通过阅读这本书，我开始理解为什么有些微电机产品会比其他产品更昂贵，因为背后付出的技术和工艺成本是巨大的。

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这本书简直是把我从一个对微电机一窍不通的门外汉，变成了一个能和工程师们聊上几句的“半个内行”。我之前对微电机的印象还停留在“小小的、转动的玩意儿”，但读了这本书，我才真正明白其背后的复杂性和精妙。它不仅仅是介绍几种微电机的类型，而是从最基础的原理讲起，深入剖析了各种微电机的工作机制，比如静电驱动、压电驱动、电磁驱动等等，每一种都解释得通俗易懂，并且配有大量的示意图，让我能够直观地理解那些抽象的物理概念。更重要的是，它没有停留在理论层面，而是花了大量篇幅去讲解这些微电机是如何被制造出来的，从材料的选择、加工工艺到最后的组装测试，每一个环节都讲解得非常细致。比如，在讲到MEMS（微机电系统）技术时，我才了解到原来微电机可以像集成电路一样被“制造”出来，这让我大开眼界。书中对各种加工技术的描述，比如光刻、刻蚀、薄膜沉积等等，虽然我不是专业人士，但也能感受到其技术的先进性和对精度的要求。我尤其喜欢它在介绍不同工艺流程时，会详细分析各种工艺的优缺点以及适用的场合，这让我明白技术选择并非一成不变，而是需要根据具体需求进行权衡。这本书给我最大的启发是，微电机并非孤立存在，而是整个微系统中的关键组成部分，它的性能和可靠性直接影响到整个系统的表现。

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