基于UV光固化注射成型的微流控芯片的制備.pdf

1、本論文提出一種微流控芯片成型的新方法——UV光固化注射成型的化學(xué)制造方法,一方面保留了光固化成型快速、環(huán)保、高效的特點(diǎn),另一方面注射成型設(shè)備可以通過保壓等基本手段改善制品收縮缺陷。本文自行設(shè)計(jì)了UV光固化注射成型設(shè)備,并以此解決了氣泡缺陷等問題,最終制造出了可以初步應(yīng)用的光固化材料的微流控芯片。主要工作如下:
　　1、以十字結(jié)構(gòu)的微流控芯片作為成型的研究對(duì)象設(shè)計(jì)并研制了UV光固化注射成型設(shè)備。設(shè)備主要分為三個(gè)部分:合模單元、輻照單

2、元及注射單元,以氣動(dòng)作為主要控制方式,可以進(jìn)行保壓壓力、輻照強(qiáng)度、模具溫度等參數(shù)的調(diào)控;
　　2、在自行研制的UV光固化注射成型設(shè)備的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了初步的微流控芯片的成型實(shí)驗(yàn),制品出現(xiàn)了規(guī)律性的氣泡缺陷,通過對(duì)成型過程可視化、固化溫度變化及制品收縮應(yīng)力的研究,解釋了氣泡產(chǎn)生的原因,并以此為指導(dǎo)進(jìn)行了解決方案的探索,研究了保壓壓力、輻照強(qiáng)度、材料收縮率等參數(shù)及輻照方式對(duì)制品氣泡數(shù)目的影響,結(jié)果表明提高的保壓壓力、降低輻照強(qiáng)度和材料收

3、縮率在一定程度上可以改善制品氣泡缺陷,掃描輻照方式可以大大提升制品表面質(zhì)量;
　　3、在解決氣泡缺陷的基礎(chǔ)上,論文考察了多種工藝參數(shù)對(duì)微流控芯片微結(jié)構(gòu)復(fù)制度的影響,發(fā)現(xiàn)對(duì)其影響較為明顯的參數(shù)為保壓壓力和材料黏度,而輻照強(qiáng)度的影響能力較低;針對(duì)相同制品與傳統(tǒng)注射成型進(jìn)行了微結(jié)構(gòu)復(fù)制度的比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明UV光固化注射成型在微結(jié)構(gòu)成型方面具有很大優(yōu)勢(shì);
　　4、對(duì)光固化材料的微流控芯片的鍵合方法進(jìn)行了探索研究,并發(fā)現(xiàn)直壓光照的鍵