具体描述
《微机电系统设计与加工》是MEMS系列图书的一本，主要介绍MEMS技术中材料和加工方面的知识。内容包括：MEMS中的材料，MEMS制造，LIGA及其微模压，基于X射线的加工，EFAB技术及其应用，单晶SiC MEMS制造、特性与可靠性，用于碳化硅体微加工的等离子体反应深刻蚀，聚合物微系统：材料和加工，光诊断方法考察微流道的入口长度，应用于航空航天的微化学传感器，恶劣环境下的MEMS器件封装技术，纳机电系统制造技术，分子自组装基本概念及应用。
《微机电系统设计与加工》主要面向MEMS专业的高年级本科生和研究生，也可供MEMS技术研究人员参考。
《精密制造的微观世界：从设计到实现的系统性指南》 本书并非聚焦于微机电系统的特定设计与加工技术，而是以更广阔的视角，深入探索精密制造领域的普遍规律与前沿趋势。我们将一同揭开隐藏在微观尺度下的复杂工艺，理解材料如何通过精密的控制转化为具有特定功能的器件，以及这些器件如何被集成到更庞大的系统中，驱动着现代科技的飞速发展。 第一部分：精密制造的基础理论与核心要素 尺度下的物理世界： 在进入具体制造技术之前，我们首先要建立对微观尺度下物理现象的深刻认识。表面张力、粘滞力、静电作用等在宏观世界中不那么显著的力，在微观尺度下往往成为主导因素，直接影响着材料的行为和加工过程。我们将探讨这些物理原理如何影响微细加工的精度和效率，以及如何利用它们来克服挑战。 材料的微观视角： 精密制造离不开对材料特性的深刻理解。本书将审视各种高性能材料，从传统金属合金到先进陶瓷、高分子材料，再到纳米材料的独特属性。我们将分析这些材料在微观形变、表面性质、热力学行为等方面的差异，以及它们如何被选择和优化以满足特定的应用需求。同时，也会讨论材料的微观组织结构对宏观性能的影响，为后续的加工工艺选择提供理论支撑。 加工精度的极限与突破： 精密制造的核心在于对尺寸、形状和表面质量的极致追求。本书将深入探讨当前加工精度的瓶颈所在，例如工具磨损、热变形、振动等因素。我们还将展望未来可能实现的加工精度，并分析实现这些突破所需的关键技术，如先进的测量技术、实时反馈控制系统以及纳米尺度的加工方法。 第二部分：精密加工技术的演进与应用 多维度的加工策略： 精密制造并非单一技术的代名词，而是多种加工方法的融合与创新。本书将系统梳理不同类型的精密加工技术，涵盖但不限于： 机械加工的微观化： 从传统的车、铣、磨等工艺，如何通过纳米级刀具、高频振动辅助、电磁力驱动等技术，实现微米甚至亚微米级的加工精度。 能量束加工的精准控制： 激光、电子束、离子束等能量束在精密加工中的应用。我们将详细分析不同能量束的特性、作用机制，以及如何通过优化束流参数、聚焦方式和扫描路径，实现高精度、高效率的去除、熔化、焊接或改性。 化学与物理刻蚀的微观雕琢： 干法刻蚀（如等离子体刻蚀）和湿法刻蚀在三维结构的形成中的作用。我们将讨论刻蚀的选择性、各向异性，以及如何通过化学反应和物理轰击的协同作用，精确地去除材料，塑造微观形貌。 成形技术的新维度： 压印、注塑、3D打印等成形技术在微纳领域的应用。本书将探讨这些技术如何实现复杂微结构的大批量复制，以及其在材料选择、模具设计和工艺参数优化方面的独到之处。 先进制造平台的构建： 现代精密制造越来越依赖于高度集成化的自动化生产线和智能制造系统。本书将探讨如何将不同的加工单元、检测设备和物料输送系统有机地整合起来，构建高效、柔性的精密制造平台。我们将分析自动化控制、机器人协作、数字孪生等在提升生产效率、降低成本和保证产品质量方面的作用。 第三部分：精密制造的挑战与前瞻 质量控制与检测的挑战： 在微观尺度下，传统的检测方法往往难以满足需求。本书将重点介绍面向微纳结构的先进检测技术，如光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）以及各种非接触式测量技术。同时，我们将探讨如何将检测过程融入到制造流程中，实现实时在线的质量监控和反馈调控。 跨学科的融合与创新： 精密制造的发展离不开与材料科学、物理学、化学、电子工程、机械工程等多学科的交叉融合。本书将强调跨学科合作的重要性，并以案例分析的形式，展示不同领域的技术如何协同作用，催生出颠覆性的精密制造解决方案。 可持续发展的制造模式： 随着全球对环境问题的日益关注，绿色制造和可持续性成为精密制造的重要发展方向。本书将探讨如何通过优化工艺参数、减少废弃物产生、开发可再生材料以及提高能源利用效率等手段，构建更加环保和可持续的精密制造体系。 未来制造的展望： 本书将在最后展望精密制造领域的未来发展趋势。我们将探讨智能制造、工业物联网、人工智能在精密制造中的深度应用，以及量子计算、生物制造等新兴技术可能为精密制造带来的革命性变革。 《精密制造的微观世界：从设计到实现的系统性指南》 旨在为读者提供一个全面、深入的精密制造知识体系。无论您是从事相关领域的科研人员、工程师，还是对精密制造充满好奇的学习者，本书都将成为您探索微观世界、理解现代工业核心竞争力的宝贵参考。它将帮助您跳出单一技术的局限，以更系统、更前瞻的视野，理解精密制造的过去、现在与未来。
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