含奈米粒子之金屬微元件的製程及機械特性研究

Abstract

透過添加奈米粒子所製作的奈米複材，由於是由兩種或兩種以上性質不同 的物質組合而成，常可以彌補單一材料的缺點，產生原來材料所不具備的 新特性。本研究群目前已成功將奈米鑽石粒子加入鎳電鍍液中製作鎳-鑽奈 米複材，並應用在電熱式微致動器，我們發現鎳-鑽石奈米複合材料相較於 純鎳金屬，在相同的位移輸出下可減少73％的輸入功率，熱膨脹係數並會 隨著鑽石奈米粒子濃度而增加，並會提高硬度及楊式係數對密度比，故除 了熱致動器外，應也適合應用在需要高頻振動之元件，本計畫即是想驗證 此一想法，並將進一步研究添加不同種類奈米粒子，在不同粒徑與不同濃 度下，對電鍍鎳-奈米複材機械特性的影響。另將製作共振式微機電元件， 包含懸臂樑及靜電式梳狀致動器，以量測所製作鎳奈米複材共振元件之共 振頻率變化，並進而希望確認鎳奈米複材所製作的元件在長時間操作下之 可靠度。