微流道芯片钨模具电化学抛光的可行性研究

发布时间：2023-04-11 21:19

　　微流体芯片是21世纪重要的科学元器件,它广泛用于蛋白质结晶、单细胞收集、药品开发、有机物合成等重要科学领域。在玻璃基微流道芯片的制作过程中,玻璃模压是一种高效且精密的玻璃零件生产工艺,可以实现微流道芯片的大批量生产。为了模压出符合工业要求的玻璃零件,机械加工得到的模具需要进行抛光处理。在模具的制作工艺中,模具的抛光所需时间在模具生产时间中的所占比例较大,因此,降低模具表面粗糙度、提高模具的抛光效率具有重要的研究意义。本文采用钨作为玻璃模具材料,展开玻璃基微流体芯片钨模具电化学抛光的可行性研究。钨平面块体的抛光已有学者进行了研究,但针对三维结构模具的抛光鲜有报道,因此本文对具有三维特征结构模具的抛光进行可行性研究。本文进行了传统完全浸入式的电化学抛光实验,通过各种检测设备对抛光过程中的钨模具的表面形貌、粗糙度、尺寸变化量等参数进行了评价。此外,还进行了以硫酸-甲醇混合溶液作为电解液的钨金属抛光实验,并对形貌变化等方面进行观测。实验结果表明,当所选的电解液为0.5%的Na OH溶液时,抛光30 min后,通过扫描电子显微镜和白光干涉仪等仪器观察到机械加工留下的划痕被有效去除,经过1 h的抛...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的背景和意义
    1.2 电化学抛光工艺
        1.2.1 电化学抛光工艺的发展
        1.2.2 电化学抛光工艺研究现状
        1.2.3 电化学抛光的材料去除过程
    1.3 钨合金的抛光工艺研究现状
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 实验材料以及设备和方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 实验方法
    2.4 分析测试方法
        2.4.1 扫描白光干涉仪
        2.4.2 激光共聚焦显微镜
        2.4.3 扫描电子显微镜
        2.4.4 原子力显微镜
        2.4.5 表面轮廓仪
第3章 浸入式电化学抛光工艺研究
    3.1 实验装置简介
    3.2 抛光电势对表面粗糙度的影响
    3.3 粗糙度随抛光时间的变化
    3.4 抛光过程的形貌变化
    3.5 抛光过程特征尺寸的变化
    3.6 本章小结
第4章 硫酸-甲醇体系抛光钨合金的研究
    4.1 实验简介
    4.2 抛光前后的形貌变化
    4.3 酸的浓度对形貌和粗糙度的影响
    4.4 抛光过程表面的宏观变化
    4.5 硫酸-甲醇体系和氢氧化钠结合抛光
    4.6 本章小结
第5章 基于分层电解液原理的电化学抛光工艺研究
    5.1 实验方法和实验装置介绍
    5.2 静态抛光-电压优化
    5.3 静态抛光-时间优化
    5.4 抛光速率优化
    5.5 钨模具的动态电化学抛光
    5.6 钨合金的抛光机理
    5.7 本章小结
结论
参考文献
硕士期间的发表的论文及学术成果
致谢



本文编号：3789768