柔性可拉伸一体式压电橡胶及其制备方法

    公开(公告)号:CN107452867A

    公开(公告)日:2017-12-08

    申请号:CN201710839323.3

    申请日:2017-09-18

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: H01L41/113 H01L41/183 H01L41/27

    Abstract: 本发明公开了一种柔性可拉伸一体式压电橡胶,包括电极复合层A(1)、电极复合层B(2)和压电复合层(3),所述电极复合层A(1)和电极复合层B(2)位于压电复合层(3)两侧。所述电极复合层A(1)和电极复合层B(2)均是通过将导电颗粒填充到柔性聚合物材料中制得;所述压电复合层(3)是通过将压电材料填充到柔性聚合物材料中制得。构成压电复合层和电极复合层中的柔性聚合物材料相同,即为硫化后具有柔性和和拉伸性的混炼硅橡胶。本发明能够在拉伸情况下保持良好的电信号输出能力,在多次拉伸后具有稳定的电性能输出,进而使得该压电橡胶具有良好的可拉伸性能,为人体的可穿戴设备以及大形变应用提供了更多的选择。

    TMAH硅雾化气相刻蚀系统

    公开(公告)号:CN107352501A

    公开(公告)日:2017-11-17

    申请号:CN201710539774.5

    申请日:2017-07-05

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: B81C1/00539 B81C1/00619 H01L21/67075

    Abstract: 本发明公开一种TMAH硅雾化气相刻蚀系统,包括:水冷系统用于冷凝TMAH气体;刻蚀系统用于刻蚀单晶硅以及达到相关刻蚀条件,刻蚀硅片时刻蚀腔内使用的温度高于TMAH沸点,使TMAH呈气态的状态下对硅进行刻蚀;传送系统用于传输以及清洗刻蚀硅片;雾化系统用于产生及输送TMAH液滴至刻蚀腔,通过将TMAH溶液雾化方式,提供浓度更加稳定的TMAH气体,保证刻蚀稳定性;控制系统用于控制水冷系统、刻蚀系统、雾化系统及传送系统协调工作。该系统实现硅高速刻蚀,同时刻蚀表面较为光滑;气相刻蚀通过增大刻蚀腔体的气压以进一步提高刻蚀速率。该系统实现了对硅片非刻蚀面上结构实现了有效的保护,保证了硅刻蚀工艺与以完成工艺之间的兼容性。

    一种磁铁线圈双向旋转的振动能量采集器

    公开(公告)号:CN119995296A

    公开(公告)日:2025-05-13

    申请号:CN202510443925.1

    申请日:2025-04-10

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于电机技术领域,具体涉及一种磁铁线圈双向旋转的振动能量采集器,解决了现有的以电磁感应为核心的振动能量采集器只以磁铁为转子,未能将线圈部分作为转动的一部分,导致环境中振动的能量利用不完全的技术问题。一种磁铁线圈双向旋转的振动能量采集器,包括:两面错位齿条、弹簧、碳纤维杆、位于前后两对齿条板之间的线圈转子和磁铁转子、呈前后排布的第一滑动壳体和第二滑动壳体、两个光轴以及四个单向齿轮。通过两面错位齿条,以及方向相反的单向轴承来实现线圈转子和磁铁转子双向旋转,从而提高能量转换效率;通过齿轮‑齿条的配合,将线性的振动能量转换为旋转的动能,提高能量利用率,进一步提高能量转换效率。

    一种基于声学微流控的生物微粒自旋排列装置及方法

    公开(公告)号:CN119657246A

    公开(公告)日:2025-03-21

    申请号:CN202411977277.X

    申请日:2024-12-31

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于生物医学检测领域,具体为一种基于声学微流控的生物微粒自旋排列装置及方法,解决了各现有技术目前均无法高效、精准且无损伤的操控生物微粒的技术问题。该装置包括压电基底、第一叉指电极、第二叉指电极和PDMS微流道芯片;在PDMS微流道芯片接入微流体:对微流体进行观测;将无相位差交流信号同时输入第一叉指电极与第二叉指电极,使排列区域内的生物微粒在形成二维图案;单通道输入信号经过高速四象限信号发生电路产生相位差为90°的四通道输出信号,第一叉指电极与第二叉指电极根据调控参数调整相位差,在生物微粒排列的声压节点处产生相位跃迁,使自旋区域内的生物微粒自旋。该方法及装置能够对生物微粒进行高精度、低难度、低成本调控。

    一种基于叠层旋转振动耦合的海流能量采集装置

    公开(公告)号:CN118739898A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202411216207.2

    申请日:2024-09-02

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及电机技术领域,尤其涉及一种基于叠层旋转振动耦合的海流能量采集装置,解决了现有摩擦纳米发电机发电效率低,而且两个摩擦层的使用寿命短,整个发电机的稳定性和可靠性存在不足的技术问题,其包括圆桶形外壳、竖直中空铜轴、螺旋桨组件、竖直圆柱形铜柱、定子层和转子层;定子层包括半导体摩擦层和第一树脂层,转子层包括金属摩擦层和第二树脂层;转子层和定子层穿置在竖直中空铜轴上,转子层和定子层交错布置且金属摩擦层与半导体摩擦层相邻作为一组摩擦发电组件,转子层和定子层位于圆桶形外壳中。该结构能够同时收集海水中水平和垂直两个方向的能量,结合了垂直接触‑分离模式和水平滑动模式,提升了该装置输出的稳定性和高效性。

    一种蓄能式随机微振动能量采集器

    公开(公告)号:CN117977876B

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202311617338.7

    申请日:2023-11-30

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及发电技术领域,尤其涉及一种蓄能式随机微振动能量采集器,解决了现有能量采集器在实际应用时存在效率低、输出电源不稳定的技术问题,其包括开关轮系、储能轮系和发电轮系,其中开关轮系包括齿轮二、双联齿轮、齿轮三、单向轴承二、复位弹簧二、棘轮开关、传动轴二、斜坡凸台一和斜坡凸台二;储能轮系包括齿轮四、齿轮五、单向轴承三、发条盒;发电轮系包括齿轮六、齿轮七、齿轮八、单向轴承四和三相无刷发电机。棘轮开关既充当开关又兼顾发条上紧,提高了涡卷发条的储能速度;采用涡卷发条的储能方式,提高了低频能量的高效利用,实现了低频能量的积攒式采集;实现了低频机械不规则输入能量向规则能量的转换输出。

    一种与无人飞行器机翼一体式集成的振动能量采集器件

    公开(公告)号:CN117895823A

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202410294478.3

    申请日:2024-03-15

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及用于与飞机配合或装到飞机上的设备技术领域,尤其涉及一种与无人飞行器机翼一体式集成的振动能量采集器件,解决了现有无人飞行器通过太阳能供能不够稳定,电池供电续航有限,且机翼自激振动产生的振动能无法有效收集利用的技术问题,其包括一个或多个筒体,所有筒体连接形成蜂窝状结构,筒体中设有柔性薄膜。每个筒体中均包括两个摩擦电能量采集器、两个压电式能量采集器以及两个电磁式能量采集器;将摩擦电式、压电式及电磁式三种换能机制相结合,能将异形机翼的振动能高效采集并转换为电能,可为无人飞行器的小型电子系统供电,将有效减小其固有供能单元的负荷,在保证高机动性条件下有望提升整体航时。

    硅基/铁电单晶材料低温晶圆键合及薄膜化加工方法

    公开(公告)号:CN112271249B

    公开(公告)日:2023-09-15

    申请号:CN202011145590.9

    申请日:2020-10-23

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本申请公开了硅基/铁电单晶材料低温晶圆键合及薄膜化加工方法,包括:化学机械抛光原始基板与目标基板;第一次清洗后在原始基板磁控溅射Ti/Pt/Ti电极层;在原始基板上利用等离子体增强化学气相沉积法沉积氧化层;化学机械抛光原始基板表面氧化层;第二次清洗后在原始基板和目标基板上进行第一次等离子体活化;第三次清洗后在原始基板和目标基板上进行第二次等离子体活化;采用甲醇浸泡原始基板与目标基板;预键合、施压并低温退火后完成键合;对键合晶圆进行减薄、抛光、退火及清洗处理。本申请在低温条件下完成了硅基/铁电单晶直接键合,实现了高品质、大面积、低应力铁电单晶薄膜的制备,键合界面无空洞,键合强度、薄膜质量满足器件制作要求。

    一种“H”型单晶薄膜压电振动传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN116143062B

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310429155.6

    申请日:2023-04-21

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于半导体器件加工制造技术领域,涉及压电振动传感器,具体为一种“H”型单晶薄膜压电振动传感器及其制备方法,通过在低温环境下实现LiNbO3晶片和双抛Si片的异质集成,利用电极掩膜版图案刻蚀LiNbO3形成沟道结构,随后通过光刻、显影、磁控溅射和剥离工艺完成电极制备,此后在键合片正面完成“H”型悬臂梁和质量块刻蚀,最后在键合片背面完成空腔刻蚀和器件释放。本发明在理论与计算的基础上,设计传感器固有频率为10888Hz和15328Hz,并通过仿真对振动传感器的可行性进行了验证,“H”型结构减小了器件振动过程的横向效应,提高了单轴振动的输出电荷信号精度,同时较高的固有频率拓宽了传感器的可用频段。

    一种基于铌酸锂单晶薄膜外场调控纳米级逻辑门的方法

    公开(公告)号:CN116177483A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310444369.0

    申请日:2023-04-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于半导体技术领域,涉及MEMS材料制备,具体为一种基于铌酸锂单晶薄膜外场调控纳米级逻辑门的方法,LN/SiO2/Cr/LN的铌酸锂键合片上,在Single Frequency PFM模式下将针尖输出电压调整为交流电压,利用两次交流极化调控成约90°夹角畴结构,制备“钩型”电畴结构,并基于此设计逻辑“非门”、“或非门”、“与非门”。本发明基于交流电畴调控中出现的两种不同倾角的特性,制备倾角约为90°的“钩型”畴结构,利用纳米级带电畴壁高开关比特性,有效解决了传统的逻辑器件尺寸大、功耗高等问题,制得产物不惧各种恶劣环境,功耗低、开关比高、重复性强,具有稳定性、低能耗、可重复等优点。

Patent Agency Ranking