面向微流体系统的玻璃基仿生微通道制备仪研制

摘要

微通道作为微流体系统的核心组件之一，其制作工艺一直是微流体领域研究的热点。目前，国内外学者主要采用成型理论探索、制作实验研究、仿真分析验证相结合的方法研究和改进微通道的制作工艺。随着仿生学研究的不断深入，在研究生物组织机理的同时，由于其中大量自然微通道的存在，涉及到对微通道形貌的研究，为微流体系统研究提供了新的研究方向。
　　本文对前期建立的家蚕丝腺模型进行了优化，得到了仿生微通道模型。综合考虑仿生微通道对表面特性要求和工艺简单、低成本等因素，选择玻璃毛细管作为基体材料，通过对玻璃成型工艺和仿生微通道制备过程进行分析，研制了玻璃基仿生微通道制备仪，并对成型工艺参数进行了试验研究。本文主要完成了以下研究：
　　（1）在研究粘度、表面张力和弹性等影响玻璃成型特性因素基础上，分析了玻璃基仿生微通道制作工艺原理和工艺过程，提出了利用拉伸细化和吹制的方法制作仿生微通道，并完成了玻璃基仿生微通道制备仪的功能需求分析及总体方案设计；
　　（2）设计了制备仪的各部分结构，通过分析计算完成了主要元器件的选型，绘制制备仪设计图纸，经外协加工后，完成了制备仪的装配和调试工作。
　　（3）通过改变单一变量的方法，研究了各参数对玻璃基仿生微通道成型的影响。结合正交试验方法，进行了各参数对微通道成型过程影响的显著性研究，得到了各参数对成型影响显著性的先后顺序，为下一步优化工艺参数提供数据支持。

目录

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目录

第1章绪论

1 .1 研究背景

1 .2 微通道研究现状

第2章玻璃基仿生微通道制备仪方案设计

2. 1 工艺原理分析

2. 2 工艺过程

2. 3 玻璃基仿生微通道制备仪方案设计

2. 4 本章小结

第3章玻璃基仿生微通道制备仪样机研制

3. 1 制备仪结构设计

3. 2 元器件选型

3. 3 制备仪样机

3. 4 本章小结

第4章玻璃基仿生微通道制备研究

4. 1 实验方法及测量系统

4. 2 制备实验研究

4. 3 本章小结

第5章玻璃基仿生微通道制备工艺参数分析

5. 1 正交试验

5. 2 平直微通道成型参数分析

5. 3 功能单元成型参数分析

5. 4 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读学位期间的学术活动及成果

致谢