紫外表面處理提高金屬薄膜與PMMA結(jié)合強(qiáng)度研究.pdf

1、聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，PMMA）具有良好的透光性、機(jī)械性能和生物兼容性，而且加工簡(jiǎn)單、易成形，已被廣泛用于制作微流控芯片。PMMA表面金屬圖形化是在微流控芯片上集成金屬微納米結(jié)構(gòu)的一種主要方法。然而，金屬薄膜與PMMA基底之間的結(jié)合力較差，嚴(yán)重限制了金屬微納米結(jié)構(gòu)在微流控芯片上的應(yīng)用。為此，本文提出了一種紫外表面處理的方法，用于提高金屬薄膜與PMMA基底之間的結(jié)合強(qiáng)度。
　　建立了一種PM

2、MA紫外表面處理的工藝，并利用光刻和腐蝕方法在PMMA基底上制作了一種金微電極。利用膠帶測(cè)試、浸泡法、吹氣法、超聲破碎法等多種方法，測(cè)試了金薄膜與PMMA基底的結(jié)合強(qiáng)度，并與其它用于增強(qiáng)結(jié)合強(qiáng)度的方法進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，利用本文提出的方法，獲得的金屬薄膜與PMMA基底的結(jié)合強(qiáng)度較高，而且金屬薄膜的一致性較好。
　　研究了紫外表面處理提高金屬薄膜與PMMA結(jié)合強(qiáng)度的作用機(jī)理。利用傅里葉變換紅外光譜儀、X射線光電子能譜儀、液形分

3、析儀、原子力顯微鏡和三維表面輪廓儀等設(shè)備，詳細(xì)研究了紫外處理后PMMA表面的元素、官能團(tuán)含量和化學(xué)鍵的變化，以及表面親水性和粗糙度的變化。經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為，紫外表面處理提高結(jié)合強(qiáng)度的作用機(jī)理為:紫外處理使得PMMA表面產(chǎn)生了羥基，同時(shí)其它極性含氧官能團(tuán)的含量得到了提高，使PMMA表面富氧化，從而提高了金屬原子與PMMA基底的結(jié)合強(qiáng)度;此外，紫外處理增大了PMMA的表面粗糙度，也有助于提高金屬薄膜與PMMA基底的結(jié)合強(qiáng)度。
　　作為上述

4、紫外表面處理提高金屬薄膜與PMMA基底結(jié)合強(qiáng)度方法的應(yīng)用，我們研制了一種集成銀微電極的PMMA納流控電化學(xué)芯片。芯片由一片納米溝道基片和一片微米溝道蓋片組成。在納米溝道基片上，集成了亞微米溝道和銀電極。其中，亞微米溝道作為一種篩子，用于堆積表面修飾了鏈霉親和素的二氧化硅納米顆粒，形成一種納米顆粒晶體;銀電極用于測(cè)量納米顆粒晶體的電導(dǎo)。在微米溝道蓋片上，集成了用于液體傳輸?shù)?條微米溝道和儲(chǔ)液池。研究了氧等離子體刻蝕PMMA納米溝道的速率，