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摘要微反应器是指通过微加工技术和精密加工技术制造成的带有微结构单元的反应设备,微反应器内的流体通道或者分散尺度一般在微米量级。本论文结合近年来国内外对该技术的研究成果，研究了微反应系统中微反应器的设计与制备。微通道的设计考虑了通道的弯曲角度和弯曲半径等结构参数。在微反应器的制作中，选用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为反应器材料，采用热压-热键合的方法制备微反应器，探究制作工艺的影响因素以及最佳工艺条件。采用制作成型的微反应器进行通道内流动混合实验，以检测成型微反应器的流动混合性能。26704
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关键词 微反应器 设计制备 热压工艺 热键合 流动混合
毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
Title Design and fabrication of chemical micro-reactor
Abstract
Chemical micro-reactor is a reactor device with micro structural unit for chemistry reaction, whose fluid passage or dispersed scale of the reactor are generally in micrometers. Usually, chemical micro-reactors are fabricated with micro-processing technology and precision machining technology. Based on the progresses of this technology in recent years, this paper studied the design and fabrication of micro-reactor. The design of the micro channel includes the structure parameters such as the bending angle and the bending radius of the channel. In the micro-reactor fabrication, polymethyl methacrylate (PMMA) was used as the raw material, and the method of hot pressing - hot bonding was applied to fabricate the micro-reactor. The influence factors of fabrication technology and optimal condition for this process were determined. Moreover, the fabricated micro-reactor was characterized with flow and mixing experiments to detect the micro-reactor performance.
Keywords Micro-reactor design and fabrication hot pressing technology hot bonding flow and mixing
目 录
1 绪论 1
1.1 微流控技术与微反应器 1
1.2 微反应器的材料与制备工艺 3
1.3 论文研究内容 7
2 微反应器的设计与制备 8
2.1 微反应器的设计 8
2.2 微反应器的制备 10
2.2.1 模具制备工艺 10
2.2.2 热压工艺 12
2.2.3 热键合工艺 15
2.3 本章小结 16
3 微反应器流动表征实验 18
3.1 连续流体通道混合实验 18
3.2 本章小结 20
4 结论 22
致谢 23
参考文献 24
图 1.1 微反应器实物图 1
图 1.2 常用的玻璃微通道制备工艺流程图 5
图 2.1 通道尺寸示意图 9
图 2.2 T型通道液体混合图 9
图 2.3 不同弯曲通道的CAD设计图 10
图 2.4 芯片制作工艺流程图 10
图 2.5 光刻加工阳模流程图 11
图 2.6 阳模共聚焦显微镜照片 11
图 2.7 机械加工不锈钢模具实物图 12
图 2.8 模具-热压方法制备芯片基底的工艺流程图 13
图 2.9 热压过程中时间温度对热压深度的影响 13