聚合物微纳结构热压设备真空系统研制

发布时间：2018-05-30 06:16

  本文选题：微纳结构 + 热压　； 参考：《大连理工大学》2014年硕士论文

【摘要】：热压技术是一项具有成本低廉、快速高效等特点的微纳加工技术,广泛应用于制作聚合物微纳光学器件、微纳流控芯片等微纳器件。在非真空环境中热压,容易在模板和基片之间出现气泡,影响热压制作的图形质量。论文的主要研究内容如下： 针对RYJ-Ⅰ型热压成形机不具备真空系统的问题,设计了一种能够自适应调整压头板位姿的热压真空装置。制定了适用于RYJ-Ⅰ型热压成形机的热压真空装置设计方案。设计了热压真空装置的机械结构。设计了以半导体热电致冷器为加热和制冷器件的温度控制系统,计算分析了热电致冷器的加热和制冷功率,选用Pt100铂电阻温度传感器测量压头板的温度,改进设计热电致冷器的供电电路,仿真分析了压头板的温度场分布。设计了具有多种密封形式的密封系统,计算分析了传动轴和真空罩之间动密封产生的摩擦力对压力系统的影响。建立了热压真空装置的装配和安装工序。 对热压真空装置的性能进行了实验测试。设计了实验方案,进行了温度控制性能实验、真空性能实验和对比实验。测试了热压真空装置的升降温速率和温控精度。实验测得了真空室内的气压可以达到600Pa。对比实验验证了在真空环境中热压能够避免气泡的出现。 开展了聚合物微纳结构的热压实验研究。以硅片为基底,采用聚焦离子束刻蚀技术制作了带有微纳米孔和栅型槽结构的热压模板。选定聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate, PMMA)作为热压所用的聚合物材料。进行热压实验,制作出外形完整的聚合物微纳结构。分析了热压温度、压力、脱模温度和时问对微纳结构复制质量的影响。
[Abstract]:Hot pressing is a low cost, fast and high efficiency micro-nano processing technology, which is widely used in the fabrication of polymer micro-nano optical devices, micro-nanofluidic chips and other micro-nano devices. In the non-vacuum environment, bubbles are easy to appear between the template and the substrate, which affects the quality of the hot pressing graphics. The main contents of this thesis are as follows: In order to solve the problem that RYJ- 鈪，

本文编号：1954243