微流體脈沖驅(qū)動-控制基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、微米乃至納米尺度構(gòu)件中的微流體驅(qū)動-控制是微系統(tǒng)發(fā)展需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。液體微噴射和粉體微輸送是微流體驅(qū)動-控制中重要的研究方向，目前實(shí)現(xiàn)液體微噴射和粉體微輸送方法很多，但也存在著多種問題：在液體微噴射中，外接驅(qū)動設(shè)備過于龐大、對噴射液體的性質(zhì)有限制、微噴嘴的加工工藝較復(fù)雜等；在粉體微輸送中，輸送分辨率不高、較難實(shí)現(xiàn)精確輸送等。具有廣泛適用性、高分辨率的微流體驅(qū)動-控制技術(shù)是值得研究的重要課題，同時需要解決好相應(yīng)微噴嘴的設(shè)計與制作、

2、以及微流體驅(qū)動-控制技術(shù)的應(yīng)用等問題。
　　 微流體脈沖驅(qū)動-控制技術(shù)在基本概念和理論上有原創(chuàng)性。本論文將微流體脈沖驅(qū)動-控制技術(shù)應(yīng)用于液體微噴射及粉體微輸送，對其基本原理以及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)予以闡述，并依據(jù)理論分析的定性結(jié)論進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究，再由獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)液滴微陣列、粉體微陣列以及組合材料陣列的制備.同時，基于玻璃熱變形原理，研究適用于微流體脈沖驅(qū)動-控制技術(shù)的玻璃微噴嘴制備工藝。取得的成果如下：
　　 給出了微流體脈

3、沖驅(qū)動-控制下的微流動特性的理論分析結(jié)論，由分析結(jié)論定性地得到了與液體和粉體微流動特性相關(guān)的系統(tǒng)參量。進(jìn)行了微流體脈沖驅(qū)動-控制的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，研究了各系統(tǒng)參量對液體和粉體微流動特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在微流體脈沖驅(qū)動-控制下，液體數(shù)字化微噴射和粉體數(shù)字化微輸送都具有分辨率高、穩(wěn)定性好的微特性。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出了各系統(tǒng)參量對液體和粉體微流動特性的影響規(guī)律，為液體數(shù)字化微噴射和粉體數(shù)字化微輸送的應(yīng)用提供了確定和選擇系統(tǒng)參量的依據(jù)。
　　

4、 基于玻璃熱變形原理，進(jìn)行了適用于微流體脈沖驅(qū)動-控制技術(shù)的微噴嘴制備工藝研究；設(shè)計了玻璃微噴嘴鍛制儀的原理樣機(jī)及微噴嘴特征尺寸顯微測量系統(tǒng)?；诓Ａ嶙冃蔚腻懼坪屠乒に囍谱魑娮欤鞒毯唵?，易于操作，且成本低廉。
　　 對于微流體脈沖驅(qū)動-控制技術(shù)在生物芯片制備、激光熔覆送粉以及組合材料芯片合成中的應(yīng)用進(jìn)行了初步探討，進(jìn)行了液滴微陣列、粉體微陣列與發(fā)光材料陣列的制備實(shí)驗(yàn)研究。
　　 采用液體數(shù)字化微噴射的方法，制作了