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以典型微结构塑件——微流控芯片为研究对象,对芯片纵、横微通道的复制度进行比较、分析.发现在注塑成型过程中,由于熔体与型腔微凸起之间的作用关系不同,导致芯片纵、横微通道的复制度存在明显差异,且横向微通道两侧的开口形状也不一致;基于熔体充模流动基本理论,建立了用来描述横向微通道开口圆角大小的数学表达式;利用新型电热式变模温注塑成型系统,对上述分析结果加以实验验证.结果表明,实测横向微通道开口圆角大小与计算结果基本一致.

关键词: 微流控芯片 , 微结构塑件 , 微通道 , 复制度

微流控芯片基片与盖片一体化注塑成型研究

宋满仓 , 刘莹 , 祝铁丽 , 杜立群 , 王敏杰 , 刘冲

材料科学与工艺

针对微流控芯片基片与盖片的结构特点,提出了定模先行抽芯机构,设计制造了微流控芯片基片与盖片一体化注塑成型模具,并进行注塑成型试验研究.结果表明:定模先行抽芯机构可以有效解决盖片上圆孔状储液池成型与脱模的技术难题,如何使微通道复制完全是微流控芯片基片注塑成型的主要技术难点；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,依此形成塑料微流控芯片的注塑成型工艺规范.

关键词: 微通道 , 微流控芯片 , 注塑成型 , 复制度 , 基片 , 盖片

电镀废水处理工程设计实例

熊家晴 , 李玉梅 , 杜立群

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.02.018

在实际工程中,采用何种方法处理电镀废水,需要根据具体条件加以考虑.讨论了含铬废水、含氰废水、酸碱重金属废水的处理方法和原理,结合西安某厂电镀废水处理的具体改造工程,设计了一套电镀废水的处理工艺流程,确定以化学还原法处理含铬废水,以碱性氯化法处理含氰废水,以碱性沉淀法处理酸碱重金属废水.整个工程处理设备较少、造价低、效果稳定,能承受大水量和高浓度负荷的冲击,出水水质达到国家污水综合排放标准.

关键词: 废水处理 , 电镀废水 , 含铬废水 , 含氰废水

PZT压电薄膜无阀微泵

高晓光 , 杜立群 , 吕岩

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.04.011

介绍了一种基于PZT压电薄膜的无阀压电微泵.该微泵利用自制的压电圆型薄膜片作为驱动部件、聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为泵膜.本文在对微豕制备工艺研究的基础上,对其性能进行了数值和实验研究.建立了基于扩张管/收缩管理论的无阀微泵的有限元模型.利用MFX-AN-SYS/CFX技术实现了对微泵的双向流固耦合分析.对微泵的锥形角、最小宽度、扩散管长度、泵腔高度进行数值计算,得到了优化参数.数值计算的结果与实际测量的数据进行了比较,验证了仿真的正确性.

关键词: 微泵 , PZT压电薄膜 , MFX-ANSYS/CFX , 流固耦合

SU-8光刻胶与Ni基底结合性的分子模拟

杜立群 , 郭照沛 , 张晓蕾

高分子材料科学与工程

运用分子动力学模拟软件Materials Studio针对SU-8胶与Ni基底的结合性进行模拟分析,计算了不同前烘温度下SU-8胶与Ni(100)面的结合能,发现在343K的前烘温度下,光刻胶与基底的界面结合能达到最大,说明此时界面结合最好.通过对SU-8胶与Ni基底的相互作用能分析,发现影响结合能的主要因素是两种分子之间的范德华力,其中色散力起主要作用,其值是排斥力的近两倍.

关键词: SU-8光刻胶 , Ni基底 , 结合能 , 分子动力学模拟