塑料(PMMA)微流控芯片微通道热压成形工艺参数的确定

采用热压成形的方法制作塑料(PMMA)微流控芯片的微通道,其温度、压力和时间等工艺参数直接影响制作质量,而最佳的工艺参数取决于聚合物材料的流变特性。自行研制了用于塑料微流控芯片制作的热压成形机,能够对热压成形过程中的温度、压力进行精确的控制,利用该设备研究了PMMA在热压成形过程中的流变性能,通过获得的温度压力实验曲线,确定热压成形的温度,并研究了在该温度下压力对变形速率和复制精度的影响,从而确定热压工艺过程中的温度、压力和时间3个工艺参数。     

塑料微流控芯片热压及键合设备结构设计研究

微通道的热压成形及盖片与基片的键合是制作塑料微流控芯片的关键工艺。大连理工大学微系统研究中心开发了用于自动化制作塑料微流控芯片的设备。该设备采用封闭的立柱结构，通过力矩电机驱动的螺旋升降机提供所需的压力。对其结构设计进行研究，具体介绍该设备结构设计的特点。     

PMMA微流控芯片微通道热压成形与键合工艺研究

微流控芯片在化学分析、临床诊断等领域的应用前景广阔.聚合物材料具有低成本、良好的加工性能、可用热压等快速成形方法加工微通道、易于实现批量生产等优点,适于作为制作微流控芯片的基材.本文研究了微通道热压成形及其芯片制作工艺.以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基材制作了微流控芯片.在加热软化的PMMA上,用带有凸起微结构的镍模具在基片上压制出开放微通道,讨论了热压过程中温度、压力对芯片微通道成形质量的影响,确立了优化的热压成形工艺.在PMMA玻璃转化点(Tg)附近,通过施加一定的压力,实现基片与盖片的直接键合,获得了密闭分离微通道,并在PMMA微流控芯片上实现了安非他明的分离检测.     

采用脉冲法实现对位移和压力的高精度控制

介绍一种在非线性摩擦影响下,用脉冲对位移和压力精确控制的方法.该方法为两级控制,当离目标值较远时,采用传统的PID控制;当接近目标值时,采用矩形脉冲控制,使设备产生微小运动,实现对位移和压力的精确控制.脉冲的形状由理想位移、压力和转矩脉冲模型通过采用模糊逻辑的方式确定.在大连理工大学微系统研究中心开发的塑料微流控芯片微通道热压成形机(电机驱动)上,对于不同的矩形脉冲产生的位移、压力等进行实验研究,建立了脉冲形状与位移、脉冲形状与压力关系的模型.     

一种新型微流控芯片金属热压模具的制作工艺研究

研究了利用UV-LIGA技术制造PMMA微流控芯片金属热压模具。采用预机械抛光的Ni板作为电铸基底,光刻SU-8 2050后形成电铸型模,然后电铸Ni微通道,去胶后电铸基底与微通道结合形成芯片热压模具。此方法有效地解决了传统UV-LIGA方法中的倒拔模斜度的问题。制作的微流控芯片模具微通道的宽度和高度尺寸偏差分别为1.7%和2.8%,满足微流控芯片的应用要求。     

PC微流控芯片黏接筋与溶剂的协同辅助键合

为了在微流控芯片上形成封闭的微通道等功能单元,克服热压键合中微流控结构的塌陷和热压所致芯片微翘曲对后续键合的影响,提出了一种适用于硬质聚合物微流控芯片的黏接筋与溶剂协同辅助的键合方法。以聚碳酸酯(PC)微流控芯片为研究对象,通过热压法在PC微流控芯片上的微通道两侧制作凸起的黏接筋,通过化学溶剂丙酮微溶PC圆片的表面,然后将PC圆片与带有黏接筋的PC微流控芯片贴合、加压、加热,从而实现微流控芯片的键合。分析了键合机理,并对键合工艺参数进行了优化。实验结果表明:键合质量受丙酮溶剂溶解PC圆片的时间和键合温度的影响,能够保证键合质量的最佳键合温度为80~90°,溶解时间为35~45s,芯片的键合总耗时为3min。与已有键合工艺相比,所提出的黏接筋与溶剂辅助键合工艺有效提高了键合效率。该键合方法不仅适用于具有不同宽度尺寸微通道的微流控芯片,还可扩展用于不同材料的硬质聚合物微流控芯片。     

基于单电动机驱动的微流控芯片及其控制系统的设计

为解决在低聚焦流速下实现微流控芯片的高效聚焦和快速筛选功能及微流驱动控制系统小型化、低成本等技术问题,设计了一种微流控芯片及其微流驱动控制系统。该微流控芯片由控制层、PDMS薄膜层、流体通道层和玻璃基底等4层组成,流体通道层设置有1个主通道和3个分选通道,微流驱动控制系统中的液流控制装置采用单电动机时序驱动3个柱塞泵工作,控制层的热膨胀微阀门控制3个分选通道的开关。该微流控芯片及驱动系统实现了不同检测物的自动检测、聚焦、前进、静止、归类和筛选等功能。     

微流控芯片注塑成型缺陷的成因与对策

微流控芯片是应用于生物、化学和生物医学等领域的芯片型微全分析系统,是一种表面具有微通道的薄壁塑件,微通道主要用于样本的分离.与热压成型相比,微流控芯片注塑成型效率更高,更适合大批量生产,但其成型质量控制更为复杂.试验发现,微通道复制不完全和表面缩痕是其主要成型缺陷,其对后续的芯片键合以及取样液体的电泳分离都会造成不利的影响.模拟与理论分析以及可视化试验表明,熔体在微通道处出现滞流现象和芯片各部分收缩方向不一致是上述缺陷产生的主要原因.利用正交试验方法进行充模试验,研究各工艺参数(模具温度、注射速度、注射压力和熔体温度等)对微通道复制度的影响.研究结果表明模具温度对提高微通道复制度起决定性作用;注射速度和熔体温度是次要因素,而注射压力相对其他因素影响力较差,但必须保持在一个较高的水平.     

集成Pt电极电化学微流控芯片制作工艺研究

研究了一种集成Pt电极的安培型电化学微流控芯片的制备方法.在清洗后的SODA-LIME玻璃上涂敷正性光刻胶光刻,显影后开窗于微电极图形部分,利用射频溅射台溅射Pt后,采用剥离的方法得到Pt微电极.在另一玻璃基片上采用湿法腐蚀的方法得到微通道.微电极与微通道出口的对准工艺在自行研制的立体显微镜下完成,对准后的芯片在马弗妒中热键合,获得集成Pt电极的玻璃电化学微流控芯片.     

微流控芯片光学检测系统集成化新进展

微流控芯片是微全分析系统(μTAS)中当前最活跃的领域和发展前沿。目前人们在微流控芯片的研究中已经取得了很大的进展,研制出了多种微型化、集成化的芯片。相比之下,与微流控芯片配套的高灵敏度微型光学检测系统的研制却相对落后。介绍了分别基于CMOS、垂直腔面发射激光器(VCSEL)和微型雪崩光电二极管(μAPD)来实现光学检测系统与微流控芯片集成化的方法。     

微流控芯片热压成型机液压系统

提出了微流控芯片热压成型方法。介绍了热压成型的原理，并对微流控芯片热压成型机进行了总体设计。分析了热压成型机的液压系统及其器件选择方法，设计了热压成型机的整体液压回路，对液压系统进行了压力精度控制试验。试验结果表明，该系统控制精度在容许的范围之内。     

用于微结构成型的新型热压机温度控制系统研究

针对利用热压方法制备可降解高分子材料微器件方面存在的温度控制问题,研究适用于热压成型机的温度控制系统。基于在可降解聚合物PLGA等材料的微结构制作过程中,温度对微结构成型质量影响的规律,设计热压成型样机中的温度控制系统。通过对可降解聚合物的低温热压成型实验,证实了所研究的温度控制系统能够实现热压温度的自动控制,并满足可降解高分子材料微结构成型的工艺要求。     

用于微反应器塑件整平的等温热压工艺

以一种微流控微反应器塑件为对象,提出了用于微塑件整平的等温热压工艺,研究了等温热压工艺对平板微塑件的整平机理。建立了描述该工艺的弹塑性数学模型,计算分析了外加压力和温度对塑件表面形貌的影响。综合考虑塑件整平效果和微结构保形,开展等温热压整平工艺实验,分析了关键工艺参数对器件整平精度的影响。研究结果表明:与压力载荷相比,热载荷对不平度的改善效果更明显;由于塑件端部区域受力面积大,其两端变形量均大于中间反应腔的变形量。在相同压力条件下,70℃时平面度和不平度的变化率均为最高。通过工艺优化,微反应器塑件平面度提高到了10μm内,最大变化率可达72.7%;而不同区域的不平度变化率为3.50%~53.50%,微结构尺寸变化可控制在5μm以下。本文研究成果对提高平板微塑件平整精度有借鉴作用。     

Jiangsu Xingda Steel Cord Stock Co., Ltd Came Into Market In Hong Kong Successfully

On December 21, 2006, Jiangsu Xingda Steel Cord Stock Co., Ltd. came into the market in Hong Kong. The financing is used in the technology advancement and the uprading and updating of products, and serves for the radial tire development so much better. As a industry stock, Xingda International （1899） responded is not also vulgar, the entire date report quote is 3. 52 Yuan, it is gone up 14.29% compared with the each 3.08 Yuan of incured stock price, the highest quoted price is 3.87 Yuan, rise 25.6%, the lowest price is 3.3 Yuan, the finalized deal is 330 million, involves 1.19 billion Yuan. Zhang Yuxiao, the company chief finance executive officer indicated that, the company has enhanced its technical development and expanded its raw material supply source; the negative factor, which the raw material price aroused has been already resolved; and the future price of raw material will be relatively steady. This company will be able to maintain the market share and exploit international market.     

基于PLC和HMI的注塑机电气控制系统的改造

介绍了注塑机电气控制系统的结构，说明了使用可编程控制器和触摸屏对注塑机传统电气控制系统进行改造的方法，分析了可编程控制器和人机界面在机电设备中的应用。改造后可满足各种类型注塑机的技术改造要求。     

RYJ—Ⅱ型聚合物微结构热压成形设备研制

大连理工大学微系统研究中心开发了用于聚合物微结构制作的RYJ-Ⅱ型热压设备,该型设备温度、压力的控制范围大,适用于绝大多数聚合物材料微结构的制作。RYJ-Ⅱ型设备主体采用封闭的四立柱结构,通过双电机分别驱动螺旋升降机实现运动与加压。在机械结构的设计上采取了措施,保证了上、下热压头热压表面之间平行。提供了可供扩展的密封腔体,能够起到隔热作用并便于实现真空。本文主要对其结构设计进行了研究,具体介绍了该设备结构设计的特点。     

塑料微流控芯片热压成形温度控制装置

采用聚合物如塑料等制作微流控芯片是拓展芯片应用,实现芯片产业化的关键。温度是塑料微流控芯片热压成形过程中的重要工艺参数。本文采用半导体热电致冷堆,设计了适合塑料芯片制作的温度控制装置;分析了升降温过程中所需的加热／制冷功率,并对升降温特性进行了研究;设计了半导体热电致冷堆供电电源装置。对温度控制装置的升／降温及温度控制精度进行了实验,并给出了实验结果。     

挤出机动态交互仿真平台的研究与实现

挤出机是一种用于挤出XPS保温板成型的塑料机械,应用前景十分广阔。但因设备的高度复杂性,技术人员很难掌握其结构和工作原理。文中基于虚拟现实技术,应用VRML、3ds Max和Cult3D等开发了挤出机动态交互的虚拟现实平台。该平台可以使用户交互操作虚拟对象,快速熟悉设备性能,具有较高的应用价值。