普通铣削精度下微流控装置构建及液滴微流控应用

发布时间：2024-02-26 02:10

　　在微尺度空间条件下操控流体的微流控技术,具有低消耗、高效率、便携化的特点。长期以来微流控原型装置的加工工艺,包括软刻工艺,较为昂贵,需要高精密设备与设施;低成本、快速化、高效率的微流控原型装置加工,依然存在挑战。本文以普通精度的数控雕刻机(定位精度为±0.050mm),探索微流控原型装置的构建工艺及高灵敏测试场合应用的可行性。本文的主要工作如下:(1)基于普通精度的微型数控雕刻机加工平台,提出一种“夹逼”铣削与“轮空模塑”相结合的新工艺,来加工PMMA阳模并构建出PDMS微流控原型装置。结果表明,普通精度的数控雕刻机搭配直径?=0.4mm的铣刀,可铣削阳模的平均线宽最小为0.035mm;“轮空模塑”使得固化脱模的PDMS芯片表面达到理想光滑程度,确保流道密封严密性,提高PDMS微流控装置的制作成功率。(2)采用上述提出的工艺构建微流控液滴生成装置,液滴生成实验结果显示,这种工艺构建的微流控装置能够实现液滴生成。(3)使用上述工艺与软刻技术分别构建两个相同的十字交叉微流控装置,对它们各自所生成的液滴特征参数分析与比对,比对参数包括液滴的大小、X轴向的运动速率、液滴形变率、液滴生成频率等;...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1软刻技术的流程图[40]

1绪论3术应用场合，高精度也带来高成本问题。例如，制作阳模必要的光刻机，目前的价格仍然相当昂贵，阳模制作工艺操作步骤复杂、周期长，设施维护成本相当高，需要专业化的操作人员。随着微流控技术研究的深入，一些有别于光刻与软刻技术的适用性加工工艺已经被应用来加工制作微流控装置[31]，例....

图1.2三种常见的液滴生成微通道结构：（a）T型微通道；（b）共聚焦微通道；（c）共流微通道Figure1.2Threetypesofmicrochanneldevicesfordropletformation:(a)T-shapedmicrochanel;(b)

1绪论7相，连续相将中间相挤压剪断成分散的液滴，见示意图1.2(b)，流动聚焦型结构的液滴发生器与T型结构相比，形成液滴的直径更细，分散度更好，可以产生尺寸非常小，且单分散更加好的液滴[40]。共流型微流控液滴生成器，是连续相包绕于分散相并使它们在通道内处于共轴的平行流动，在流动....

图1.3本论文的技术路线图

重庆大学博士学位论文10图1.3本论文的技术路线图Fig.1.3Thetechnicalrouteinthisthesis

图2.1TS-2518C型微型数控雕刻机系统的整体实物图

重庆大学博士学位论文12图2.1TS-2518C型微型数控雕刻机系统的整体实物图(a)工件装载台；(b)主控机；(c)Mach3软件界面Figure2.1ThepictureoftheentiretypeTS-2518CminiCNCcarves-millingmachine：(....

本文编号：3911176