2005 Fiscal Year Annual Research Report
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16078206
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岩附 信行 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70193753)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森川 広一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (00282830)
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| Keywords | 圧電アクチュエータ / 繊毛運動 / アクチュエータ群 / 水熱合成法 / パルプモルフアクチュエータ / マイクロアクチュエータ / 電極形成 / 共振駆動 |
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| Research Abstract |
実用的なマイクロアクチュエータを得るために,圧電パイプモルフアクチュエータを平面上に多数形成して繊毛運動を生じさせるマイクロ繊毛アクチュエータ群を開発し,その運動性能を明らかにすることを目的とし,本年度は繊毛マイクロアクチュエータの中心電極群成形手法の確立,その一体基板の水熱合成法による圧電薄膜の成形手法の確立と,アクチュエータ駆動のための電極形成を試みた.得られた主な結果は以下のとおりである.
(1)中心電極群の配向整列:2つの金属平板電極間に,アクチュエータの中心電極針を置き,高電界を印加して配向整列させる静電植毛装置を試作・改良して,実験を行い,少数の電極針の起立と旋回を確認したが,コロナ放電による電圧降下の対策が必要なことがわかった.
(2)中心電極群の接合:チタン性電極針は強固な酸化皮膜とぬれ性の低さから,はんだ接合が難しいことを明らかにし,電気ニッケルめっきによる接合を試みたが,強度不足であることがわかった.
(3)水熱合成法による圧電皮膜の作成:試作した圧電セラミクス水熱合成装置により,チタン製電極針と基板からなる剣山状試料ならびにチタン細線に対してPZTセラミクスの成膜を行った.その結果,最小50μm径の電極針に膜厚4μmのPZT膜を形成することができた.
(4)基板側分割電極形成:基板スルーホール加工機により,植毛前の基板側の微細電極・配線パターンの加工を行うとともに,真空蒸着装置により蒸着電極を行った.
(5)アクチュエータ群の基本駆動試験:(3)で得られたマイクロ繊毛アクチュエータの内部-外部電極間のアドミタンス測定を行い,圧電性を確認した。
(6)新しい製作プロセスの提案:チタン電極針の接合を可能にするために,電極針を部分ニッケルめっきした後,水熱合成によりPZT成膜を行って静電植毛を行いつつはんだ接合する新しい製造プロセスを提案した.
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