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

    申请人: 中北大学

    摘要: 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。

    一种叠层式柔性伸缩电磁振动能量采集器

    公开(公告)号:CN115276364A

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202211033432.3

    申请日:2022-08-26

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: H02K35/04

    摘要: 本发明属于电磁式振动发电技术领域,具体为一种叠层式柔性伸缩电磁振动能量采集器,解决了背景技术中的技术问题,其包括顶盖、模块化拾振结构和底盖;模块化拾振结构包括多个螺纹连接的非磁性可折叠单元,非磁性可折叠单元包括两个大小相等的圆台壳体,两个圆台壳体的大径端相连形成柔性空腔结构,柔性空腔结构中安装有柔性发电线圈,两个圆台壳体的小径端分别连接有硬质内螺纹环和硬质外螺纹柱,硬质外螺纹柱上开有通孔,硬质内螺纹环的内壁上沿环向开有用于安装固定磁铁的环形凹槽,相邻固定磁铁同极相对放置。“波浪管”式外观的结构加上同极相对摆放的固定磁铁,外界环境中一个微弱的振动就会产生比较持久有效的电流输出。

    一种力学传感器用铌酸锂单晶薄膜图形化刻蚀方法

    公开(公告)号:CN112125276A

    公开(公告)日:2020-12-25

    申请号:CN202010962862.8

    申请日:2020-09-14

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: B81C1/00 B81B7/02 H01L41/332

    摘要: 本申请公开了一种力学传感器用铌酸锂单晶薄膜图形化刻蚀方法,包括:制作铌酸锂薄膜;清洗上述铌酸锂薄膜;在上述铌酸锂薄膜表面涂覆光刻胶或溅射金属薄膜,使用紫外光刻技术得到刻蚀用掩膜层;使用丙酮浸泡铌酸锂薄膜,剥离薄膜表面光刻胶;使用离子束刻蚀机对铌酸锂薄膜刻蚀;将刻蚀后薄膜进行标准清洗清除表面光刻胶残留获得铌酸锂薄膜图形化结构。本申请实现了离子束刻蚀的方法完成了铌酸锂单晶图形化刻蚀,获得了低粗糙度、高深宽比、高可靠性的铌酸锂图形化结构,通过不同的工艺流程优化,实现了铌酸锂的高质量长时间连续刻蚀,进而极大地提高了样品的成品率,为力学传感器的后继工艺提供了理论技术支持。

    一种d11工作模式驱动的PMUT单元及其制备方法

    公开(公告)号:CN116944006B

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202311203223.3

    申请日:2023-09-19

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: B06B1/06 B81C3/00

    摘要: 本发明属于半导体技术领域,尤其涉及一种d11工作模式驱动的PMUT单元及其制备方法,解决了现有PMUT性能较低的技术问题,该方法包括在SOI片上表面制备压电层;在压电层上制作上电极;在SOI片下表面沉积二氧化硅层,在二氧化硅层的下表面向上刻蚀漏出SOI片的埋层;对二氧化硅层和SOI片中的埋层进行腐蚀,得到PMUT单元的空腔结构。本发明提供的PMUT单元采用压电材料表面横向伸缩工作模式膜薄压电层与振动层产生位移差,实现弯曲振动,可用于超声成像,同时可提高输出电压及相应灵敏度;该方法避免了压电层图形化过程中刻蚀工艺复杂、困难

    一种基于化学机械抛光的多层陶瓷电容器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114446661B

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202111477532.0

    申请日:2021-12-06

    申请人: 中北大学

    摘要: 本申请提供了一种基于化学机械抛光的多层陶瓷电容器及其制备方法,通过在基板上生长SiO2牺牲层与陶瓷薄膜层,分别对陶瓷薄膜层进行化学机械抛光并溅射电极,将两块陶瓷薄膜层键合,再腐蚀SiO2牺牲层释放陶瓷薄膜层,对释放后的陶瓷薄膜层两端溅射电极,多次重复后浸封陶瓷薄膜层两端的电极后高温煅烧,得到多层陶瓷电容器。本申请结合化学机械抛光与间接键合的方法实现了多层陶瓷电容器的制造,避免了在流延法工艺流程中的温度控制,可以在常温中实现陶瓷薄膜的制备,减少了高温、冷却和干燥过程对薄膜品质和性能产生的不利影响,获得了高品质,低应力,高致密度的压电陶瓷薄膜;无需高温烧结过程,具有更低的操作温度,保障了陶瓷薄膜的成品率。

    一种叠层式柔性伸缩电磁振动能量采集器

    公开(公告)号:CN115276364B

    公开(公告)日:2024-11-01

    申请号:CN202211033432.3

    申请日:2022-08-26

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: H02K35/04

    摘要: 本发明属于电磁式振动发电技术领域,具体为一种叠层式柔性伸缩电磁振动能量采集器,解决了背景技术中的技术问题,其包括顶盖、模块化拾振结构和底盖;模块化拾振结构包括多个螺纹连接的非磁性可折叠单元,非磁性可折叠单元包括两个大小相等的圆台壳体,两个圆台壳体的大径端相连形成柔性空腔结构,柔性空腔结构中安装有柔性发电线圈,两个圆台壳体的小径端分别连接有硬质内螺纹环和硬质外螺纹柱,硬质外螺纹柱上开有通孔,硬质内螺纹环的内壁上沿环向开有用于安装固定磁铁的环形凹槽,相邻固定磁铁同极相对放置。“波浪管”式外观的结构加上同极相对摆放的固定磁铁,外界环境中一个微弱的振动就会产生比较持久有效的电流输出。

    一种高密度柔性微纳线圈的可控剥离制备方法

    公开(公告)号:CN117012541B

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202311264390.9

    申请日:2023-09-28

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: H01F41/04 B81C1/00 H01F41/12

    摘要: 本发明属于电感、线圈技术领域,尤其涉及一种高密度柔性微纳线圈的可控剥离制备方法,解决了背景技术中的技术问题,其包括准备刚性硅基底并在上表面粘贴聚酰亚胺胶带,在聚酰亚胺胶带上制作单层MEMS微纳线圈,之后旋涂光敏性聚酰亚胺膜;重复制作线圈以及旋涂光敏性聚酰亚胺膜,直至线圈的总层数达到要求;最终在最顶层旋涂作为应力绝缘层的光敏性聚酰亚胺膜进行封装;将成品整体浸泡于丙酮溶液,一定时间后将多层微纳线圈整体从刚性硅基底上剥离,得到柔性微纳线圈。聚酰亚胺胶带下表面的聚氨酯胶与有机溶剂丙酮发生反应,减少胶带的粘附力,应力绝缘层的张应力驱动膜层结构产生

    一种d11工作模式驱动的PMUT单元及其制备方法

    公开(公告)号:CN116944006A

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202311203223.3

    申请日:2023-09-19

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: B06B1/06 B81C3/00

    摘要: 本发明属于半导体技术领域,尤其涉及一种d11工作模式驱动的PMUT单元及其制备方法,解决了现有PMUT性能较低的技术问题,该方法包括在SOI片上表面制备压电层;在压电层上制作上电极;在SOI片下表面沉积二氧化硅层,在二氧化硅层的下表面向上刻蚀漏出SOI片的埋层;对二氧化硅层和SOI片中的埋层进行腐蚀,得到PMUT单元的空腔结构。本发明提供的PMUT单元采用压电材料表面横向伸缩工作模式膜薄压电层与振动层产生位移差,实现弯曲振动,可用于超声成像,同时可提高输出电压及相应灵敏度;该方法避免了压电层图形化过程中刻蚀工艺复杂、困难问题,该方法简单,可应用于医疗、工业、生物特征识别等领域。

    一种叠层滑轨式振动能量采集器

    公开(公告)号:CN116566159A

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202310840865.8

    申请日:2023-07-11

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: H02K35/02 F03G7/08

    摘要: 本发明属于发电技术领域,尤其涉及一种叠层滑轨式振动能量采集器,解决了背景技术中的技术问题,其包括多个相连的能量采集单元;能量采集单元包括第一半圆筒、第二半圆筒、第三半圆筒、上端盖和下端盖,第一半圆筒、第二半圆筒拼接成圆筒结构;第二半圆筒开有滑槽,第三半圆筒设有与滑槽滑动配合的限位卡块,第一半圆筒上设置有多个线圈插槽,第三半圆筒上设置有多个磁铁插槽,相邻滑动磁铁的同极相对,上、下端盖连接至圆筒结构的两端,第一半圆筒底部设有卡环,卡环与下端盖间设有固定磁铁。该结构叠层式集成化设计,形成多个滑动磁铁‑线圈发电单元,提升了输出功率,变频调整可使能量采集单元与外部工作环境发生共振以达到最大输出。

    一种基于化学机械抛光的多层陶瓷电容器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114446661A

    公开(公告)日:2022-05-06

    申请号:CN202111477532.0

    申请日:2021-12-06

    申请人: 中北大学

    摘要: 本申请提供了一种基于化学机械抛光的多层陶瓷电容器及其制备方法,通过在基板上生长SiO2牺牲层与陶瓷薄膜层,分别对陶瓷薄膜层进行化学机械抛光并溅射电极,将两块陶瓷薄膜层键合,再腐蚀SiO2牺牲层释放陶瓷薄膜层,对释放后的陶瓷薄膜层两端溅射电极,多次重复后浸封陶瓷薄膜层两端的电极后高温煅烧,得到多层陶瓷电容器。本申请结合化学机械抛光与间接键合的方法实现了多层陶瓷电容器的制造,避免了在流延法工艺流程中的温度控制,可以在常温中实现陶瓷薄膜的制备,减少了高温、冷却和干燥过程对薄膜品质和性能产生的不利影响,获得了高品质,低应力,高致密度的压电陶瓷薄膜;无需高温烧结过程,具有更低的操作温度,保障了陶瓷薄膜的成品率。