董云开
- 作品数：7 被引量：62H指数：4
- 供职机构：清华大学机械工程学院摩擦学国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程一般工业技术理学电子电信更多>>
- 微米级形貌修饰的硅材料表面摩擦特性的实验研究被引量：5
- 2008年
- 微机电系统(MEMS)可动部件间的摩擦特性是影响其性能和可靠性的重要因素之一。为了研究微机械构件间的摩擦行为,设计了一种面-面接触的应变式微摩擦测试仪,以模拟MEMS器件的真实工况。研究了不同微米级条纹形貌硅试样的摩擦特性,结果表明,微尺度下速度对摩擦因数有很大影响;形貌参数存在优选值以有效减少速度的影响和摩擦因数等。
- 董云开张向军刘莹温诗铸
- 关键词：摩擦力表面形貌
- 微纳米摩擦的弹性棘轮模型与形貌的尺度效应被引量：2
- 2008年
- 建立了弹性棘轮模型并用于研究微观形貌参数对摩擦性能的影响,通过研磨和抛光的方法在硅材料表面进行形貌修饰,并采用原子力显微镜和自制微摩擦测试仪分别在纳米和微米尺度下进行摩擦力测量试验.结果表明:硅表面经过形貌修饰后,摩擦力不仅与粗糙峰的斜率有关,而且与接触副的等效曲率半径相关;在纳米尺度下,粗糙峰斜率对摩擦力的影响较大;在微米尺度下,等效曲率半径对摩擦力的影响较大;棘轮模型只适用于斜率影响为主导因素的情况,而弹性棘轮模型由于综合考虑了形貌斜率和等效曲率半径的影响,能够更好地描述不同尺度接触副的摩擦规律.
- 董云开张向军刘莹温诗铸
- 关键词：表面形貌
- 微尺度形貌修饰硅表面的摩擦特性研究
- 在微机电系统(MEMS)中,由于尺寸效应和表面效应,微构件间的摩擦成为影响MEMS性能和可靠性的关键。通过微观表面形貌修饰来揭示与控制微构件的摩擦行为成为MEMS摩擦学设计的研究方向之一。本文在硅材料表面进行了微观形貌修...
- 董云开
- 关键词：微尺度硅相对湿度
- 文献传递
- 微观摩擦与表面形貌相关性的试验研究被引量：16
- 2005年
- 针对微机电系统存在的问题,阐述了微摩擦的测试方法以及表面形貌对微机械中摩擦性能的影响,试验研究了表面形貌对介于宏观和微观之间摩擦行为的影响。试验用研磨的方法在硅片表面制作了不同宽度的条纹,通过 UMT微摩擦测试仪研究了在不同速度和载荷下氮化硅陶瓷球和试样间的摩擦行为。试验表明,在硅片上制作出合适的条纹有助于降低摩擦系数,在低载低速下出现了测力梁突然释放弹性变形能的情况,使得摩擦力和载荷不稳定,而且随着表面条纹间距增大,这种现象的频率也越来越高,并通过理论分析解释了这些现象。
- 董云开刘莹温诗铸
- 关键词：微机械微摩擦表面形貌
- 环境湿度下硅材料表面的粘滑行为及其抑制被引量：6
- 2007年
- 通过自行开发的微摩擦测试仪,分别研究了小载荷湿度环境下光洁硅片、物理形貌修饰表面和OTS膜修饰表面的微摩擦行为。实验结果表明,OTS膜表面和凹坑形貌修饰表面在高湿度环境下可以有效地抑制粘滑现象的发生。通过对湿度环境下液桥作用机制的研究,初步认为摩擦力来自于工作间隙的固固、固液和液液3个接触面间相互作用,并且高湿度下是否出现粘滑现象取决于这3种界面间力的竞争关系。
- 董云开刘莹张向军温诗铸
- 关键词：粘滑摩擦力相对湿度表面修饰
- 环境湿度下硅材料表面的黏着与黏滑机理被引量：2
- 2007年
- 首先采用湿法刻蚀处理硅110面,得到按一定规律排列的圆形、三角形凹坑修饰硅表面;然后在自行开发的微摩擦黏着实验机上,对光滑硅表面和凹坑修饰硅表面在湿度环境下的黏着和摩擦性能进行了测试,发现经过规则形貌修饰的硅表面可以明显地降低由于毛细作用引起的黏着.摩擦力测试中光滑硅表面在湿度超过700/0后有明显的黏滑现象,而经过修饰的硅表面对黏滑有抑制作用.在此基础上,从硅表面液桥形成及断裂的角度探讨了环境湿度对黏着与黏滑的作用机理,建立了球面接触模式下不同湿度下的黏着力(pull-offforce)与黏滑峰值力的计算模型与公式,并结合实验结果进一步改善了计算模型,可为控制硅表面的毛细黏着与黏滑提供模型依据.
- 熊毅张向军董云开王馨温诗铸
- 关键词：环境湿度湿法刻蚀
- 规则粗糙固体表面液体浸润性对表观接触角影响的研究被引量：29
- 2007年
- 在粗糙表面固液接触角的Wenzel模型和Cassie模型的基础上,考虑规则粗糙形貌中液体浸润性对表观接触角的影响,推导出了一种新的规则粗糙表面的表观接触角模型。数值分析结果表明,规则形貌的设计可以控制液体的浸润特性,以及固液表观接触角,其中微孔的孔深和孔分辨率等几何参数成为重要的控制参数。同时,我们进行了相关的实验验证。这种考虑液体浸润性的表观接触角模型,也提供了对表观接触角滞后现象解释的可能。
- 程帅董云开张向军
