PDMS基片表面的光刻胶图形化工艺研究

在聚二甲基硅氧烷(PDMS)微纳米器件的制造过程中,经常需要在PDMS基片表面进行光刻胶的图形化。建立了一种PDMS基片表面的光刻胶图形化工艺。通过对PDMS基片表面进行氧等离子体改性处理,提高了PDMS的表面润湿性,使得光刻胶可以均匀地旋涂在PDMS基片表面;提出利用室温下长时间静置代替常规的光刻胶前烘工艺,有效避免了光刻胶在前烘过程中裂纹的产生。最后,作为工艺验证,在PDMS基片表面成功制作出了复杂的光刻胶微阵列图案。     

注射成型工艺参数对薄壁透明塑件熔接痕的影响

为解决薄壁透明塑件熔接痕问题,提出了一种局部加热的模具设计方式,利用工具显微镜和激光显微镜测量熔接痕的三维结构,研究了工艺参数(模具温度、熔体温度、注射压力)对熔接痕的影响。结果表明:提高模具温度、熔体温度和注射压力,都能使熔接痕的长度、宽度和深度有效减小;当形成熔接痕处的模具局部温度从55℃升高到80℃时,熔接痕的宽度减小了71.9%,深度减小了84.9%,有效提高了成型塑件的外观质量。     

加强导弹装备FMEA工作的研究

描述了FMEA的原理和工作内容，分析了当前导弹装备FMEA工作中存在的问题，探讨了大力开展导弹装备FMEA工作，提高导弹装备质量，以促进导弹装备战斗力形成的措施。     

一种用于核酸即时检测的全集成微流控芯片

针对病原体的核酸即时检测需求，设计了一种集核酸提取和扩增功能于一体的微流控芯片，利用一次性注射器驱动芯片上的液体流动，借助紫外线验钞笔便可用肉眼直接读出核酸检测结果。芯片分为提取区、混合区和扩增区，在提取区设计了裂解池和清洗池，利用磁珠法完成核酸提取；在混合区设计了洗脱池、扩增试剂池和方波型混合器，用于核酸的洗脱以及与扩增试剂的混合；在扩增区，为了实现多靶标检测，一共设计了16个扩增反应池，采用一种滑动式芯片结构，实现各反应池之间的物理隔离。采用模拟仿真和实验，对方波混合器的混合性能进行了验证，表明其可以实现核酸洗脱液与扩增试剂的均匀混合。在微流控芯片上，利用荧光素钠溶液模拟了环介导等温扩增反应过程，证明了滑动式扩增反应池结构能够满足多靶标检测的物理隔离要求。     

改进的MSK在曼彻斯特码数据传输中的应用

本文介绍了MSK(最小频移键控)调制解调的基本原理及设计方法，并对用Costas环提取载波的解调方案进行了改进，解决了载波提取和定时提取相互干扰的问题。最后通过仿真将它与常用的4PSK(四相绝对相移健控)的抗噪声及频谱性能进行了比较，得出MSK调制可用于测井技术来提高传输速率的重要结论。     

工艺参数对平板微小器件注塑翘曲的影响

对显著影响平板微小器件注塑成型的翘曲现象进行了研究.为了减少翘曲量,以带十字微沟槽的微流控芯片的基片为研究对象,研究了注塑工艺涉及的工艺参数.从注塑残余应力角度分析了翘曲变形的产生机理与演化过程.然后,以数值仿真和工艺实验为手段,建立了平板微小器件翘曲的测量方法.设计加工了基于硅型芯的注塑模具,以翘曲测量方法为基础,利用正交试验获得了最优注塑工艺参数.最后,通过极差分析法定量分析工艺参数对翘曲的影响.实验显示,通过工艺优化获得的最小翘曲量为141 μm,工艺参数对翘曲的影响由大到小依次为:保压时间、模具温度、保压压力、熔体温度、冷却时间.该研究成果为平板微小器件注塑工艺提供了参考依据.     

三效催化转化器与电控汽油机匹配的研究

在试验的基础上考察和分析了氧传感器中值电压修正和空燃比波动的调整对排放特性的影响。分析和试验结果表明：两对发动机的排放均有很大的影响;对两的合理匹配,可显地降低排放。     

用于耳内体温监测的柔性温度传感器

为了在使用入耳式耳机进行日常活动时,可以通过监测耳内温度来评估健康状况,研制了一种柔性铂薄膜温度传感器。传感器的感温单元设计为蛇形结构,可以共形贴附于曲面。制备过程中,采用磁控溅射技术在已图形化的柔性基板表面沉积铂,省去光刻、显影等工艺,直接完成对铂薄膜的图形化。在25～45℃的温度范围内,传感器的电阻温度系数为0.002 8/℃,分辨率为0.1℃,能够满足体温测量对传感器性能的要求。将传感器集成至耳机耳塞上,并通过标定实验得到电阻-温度关系公式。研发了基于传感器的无线入耳式体温监测系统,结合手机应用程序(APP)进行实际体温测量。在36.3～36.7℃的温度范围内,对同一位使用者测温的平均误差为±0.058℃,表明该传感器能够准确获取耳内体温。     

PDMS多层次蘑菇形微结构的制作

提出了一种基于光刻胶牺牲层技术的用于制作多层次SU-8模具的新方法,并进一步采用浇注成型的方法制作了聚二甲基硅氧烷(PDMS)多层次蘑菇形微结构。在多层次SU-8模具的制作过程中,使用了正性光刻胶BP212作为牺牲层,并采用超声辅助显影的方法使显影的时间大大缩短。通过对多层次SU-8模具预处理,有效减小了多层次SU-8模具与PDMS的结合力,从而提高了PDMS脱模的成功率。对制作的PDMS多层次蘑菇形微结构和PDMS单层次微柱结构进行了接触角测试。结果表明,PDMS多层次蘑菇形微结构的接触角为150.93°±1.6°,PDMS单层次微柱结构的接触角为139.19°±0.1°。由此可知PDMS多层次蘑菇形微结构具有优异的超疏水性能。