摘要：针对单晶硅、光学玻璃等硬脆性材料的微结构形状精度难控制的问题,开发出微磨削技术.它是利用金刚石砂轮微细尖端,控制尖端形状及其表面的微磨粒出刃形貌,在硬脆性材料表面加工出微沟槽结构阵列.为了探索其功能特性,微磨削结构表面分别被用于薄膜太阳能电池、单晶硅芯片和石墨叶片的基板表面,然后测试和分析其光伏特性、湿润性和油泵效率.加工结果表明,微磨削技术可以加工出高精度且光滑的微结构表面.应用发现,微透镜结构的薄膜电池可在弱光散光下产生较高的转化效率和填充因子,可以在无太阳照射下发电.当硅晶片表面被加工出微沟槽结构时,较大深度会导致较大的液滴接触角,而且,微沟槽结构梯度表面会产生前后接触角差,可用于控制液滴的微运动.在油泵中,当叶片微结构深度从500 μm开始减小到100 μm时,油泵的工作效率会逐渐增大,最后大于传统油泵的工作效率.因此,高精度且光滑的微结构表面可以产生更高附加值的功能特性.

关键词：微磨削 微结构表面 太阳能电池 湿润性 油泵 

单位：华南理工大学机械与汽车工程学院 广州510640