安徽皖南電機(jī)廠家關(guān)于靜電電機(jī)的特點(diǎn)
第一、與電磁式電動(dòng)機(jī)相比,靜電電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率高。因此,小型化的靜電電動(dòng)機(jī)的電場(chǎng)能量密度可與電磁式電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)能量密度相比擬。
第二、從結(jié)構(gòu)上講,靜電電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,電極表面所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與電極的厚度無(wú)關(guān),電極和配線的截面積可以做得很小。
第三、靜電電動(dòng)機(jī)的電場(chǎng)強(qiáng)度只受絕緣材料性能的限制,縮小尺寸并不影響電場(chǎng)強(qiáng)度,產(chǎn)生的力與表面積成正比,通常絕緣材料的尺寸越小,性能越強(qiáng)。根據(jù)帕邢(Paschen) 定律,間隙越小,空氣電火花所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度急劇增大。例如硅氧化膜這種絕緣材料,其絕緣強(qiáng)度可達(dá)幾百kV/ mm。
基于靜電電動(dòng)機(jī)的這些特點(diǎn),各國(guó)開(kāi)始了對(duì)小型化靜電電動(dòng)機(jī)的研究。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,硅加工工藝逐漸成熟,集成電路加工尺寸可以做到深亞米級(jí)。在此背景下,美國(guó)加利福尼亞大學(xué)berkeley 分校的Muller 在1987 年提出在1μm~1mm 范圍內(nèi)制作以硅集成工藝為基礎(chǔ)的具有智能化結(jié)構(gòu)的MEMS 概念,到1989 年,該校學(xué)生L. S. Fan等人成功地在硅片上制作出直徑為120μm 的靜電電動(dòng)機(jī)(其結(jié)構(gòu)如圖7 所示) 。從此,靜電電動(dòng)機(jī)的研制主要集中在了超微型結(jié)構(gòu)上。