天堂国产午夜亚洲专区-少妇人妻综合久久蜜臀-国产成人户外露出视频在线-国产91传媒一区二区三区

當前位置:主頁 > 科技論文 > 化學工程論文 >

基于PMMA鍵合工藝的集成式微混合器設計與實驗研究

發(fā)布時間:2018-09-18 12:12
【摘要】:作為微流體的新型驅(qū)動方式,壓電驅(qū)動式脈動微混合正在受到國內(nèi)外學者的廣泛關注與研究。其不僅具有重要的學術研究意義,而且在醫(yī)學檢測、有機合成、貴重金屬納米粒子制備等諸多領域具有重要的應用價值。本文提出的基于PMMA鍵合工藝的集成式微混合器是壓電驅(qū)動技術的一種新型應用,壓電微泵將兩種微流體脈動注入,增大了兩溶液的接觸面積;PMMA鍵合工藝可以將微流道加工成三維復雜結(jié)構,使兩溶液在多處形成紊流混合。脈動和被動流道兩種混合方式的結(jié)合極大的提高了微流體的混合效率。為了制作復雜被動流道,將三維微流體進行片層化設計,基于PMMA的性質(zhì)對熱壓鍵合所需要的有機溶劑進行實驗,確定了乙醇溶液作為本次鍵合的有機溶劑,分別對鍵合性能影響較大的溫度、壓力進行了大量實驗,實驗結(jié)果表明,當壓力在(1-1.5)MPa之間,溫度在(80-90)℃之間能夠形成較好的鍵合效果。本文選擇(1.5MPa,80℃)作為集成式微混合器鍵合工藝的最終參數(shù)。通過對單、雙腔壓電微泵的輸出壓力與輸出流量對比,選擇性能相對較高的雙腔串聯(lián)壓電微泵作為本混合器的驅(qū)動源;分別對雙腔串聯(lián)壓電微泵的各個參數(shù)進行設計,得到高性能的雙腔串聯(lián)壓電微泵。初步確定了兩入口流道橫截面積為0.6mm×0.6mm,夾角為120°的Y型流道結(jié)構。應用ANSYS軟件對溶液在平緩直流道以及多拐角流道內(nèi)的混合進行仿真。從仿真結(jié)果可知,溶液的混合效果與雷諾數(shù)有較大關系,溶液只在擴散的情況下達到完全混合需要很長的流道,而拐角可以加快溶液的混合。結(jié)合本文研究的新鍵合方法,設計了一種多拐角螺旋式三維流道,確定了集成式微混合器的外形尺寸為70mm×35mm×7.2mm。基于脈動混合方式,本文對產(chǎn)生脈動的條件進行了理論分析,結(jié)果表明在Y型流道中,兩種液體產(chǎn)生脈動的條件與流道的橫截面積、液體的密度、Y型流道的夾角以及Y型流道的速度有關系;溶液輸入量過少或過多均不能形成理想的脈動效果,通過改變驅(qū)動頻率或一次性注入的流量可以形成較好的脈動效果。對Y型入口與部分被動流道進行了仿真分析,結(jié)果表明當入口速度為0.05m/s,輸出流量為1ml/min,輸入頻率為50Hz,橫截面寬度為0.2mm時有較好的脈動效果。根據(jù)仿真結(jié)果確定了Y型入口流道的橫截面積為0.2mm×0.6mm,其他流道的橫截面積為0.6mm×0.6mm,整個微混合器的外形尺寸從初始設計的70mm×35mm×7.2mm優(yōu)化為50mm×35mm×7.2mm。首先將所設計的集成式微混合器通入水以及不同粘度水-甘油溶液進行了輸出性能測試,測試結(jié)果表明此混合器對水的最大輸出流量為7.3mL/min,對粘度為10mPa.s的水-甘油溶液的最大輸出流量為2.3mL/min。之后用水以及水-甘油溶液進行脈動效果測試,通過實驗發(fā)現(xiàn)當驅(qū)動頻率為50Hz,輸入流量約為1mL/min時,Y型入口處可以產(chǎn)生明顯的脈動效果,實驗發(fā)現(xiàn)本混合器脈動效果受溶液的粘度影響較小而與溶液流量的影響較大。最后用帶有熒光粒子的水-甘油溶液進行混合效果測試,實驗結(jié)果表明多拐角流道有利于溶液之間的混合,脈動注入方式對溶液的混合有明顯促進效果,其混合效果遠高于無脈動混合效果。
[Abstract]:As a new driving mode of microfluids, piezoelectric pulsatile micromixing is attracting more and more attention from scholars at home and abroad. It is not only of great academic significance, but also of great application value in many fields, such as medical detection, organic synthesis, preparation of precious metal nanoparticles and so on. The integrated micro-mixer is a new application of piezoelectric driving technology. The piezoelectric micro-pump injects two kinds of Micro-fluids pulsatively, which enlarges the contact area between the two solutions. PMMA bonding technology can process the micro-channel into a three-dimensional complex structure, so that the two solutions form turbulent mixing in many places. In order to fabricate a complex passive flow channel, the three-dimensional microfluids were laminated. Based on the properties of PMMA, the organic solvents needed for hot-pressing bonding were experimented, and the ethanol solution was selected as the organic solvents for this bonding. The temperature and pressure advance which had a great influence on the bonding performance were determined. A large number of experiments have been carried out. The experimental results show that the bonding effect is good when the pressure is between (1-1.5) MPa and the temperature is between (80-90). In this paper, the bonding process of the integrated micro-mixer is selected as the final parameter. Double-cavity piezoelectric micro-pump is used as the driving source of the mixer. The parameters of the dual-cavity piezoelectric micro-pump are designed and the high-performance dual-cavity piezoelectric micro-pump is obtained. The Y-channel structure with cross-sectional area of 0.6 mm 0.6 mm and angle of 120 is preliminarily determined. The solution is in a flat direct channel by ANSYS software. The simulation results show that the mixing effect of the solution is related to Reynolds number. It takes a long channel for the solution to mix completely only when the solution is diffused, and the corner can accelerate the mixing of the solution. Based on the pulsating mixing mode, the conditions of pulsation are analyzed theoretically. The results show that in Y-channel, the conditions of pulsation are related to the cross-sectional area of the channel, the density of the liquid, the angle between the Y-channel and the velocity of the Y-channel. The results show that when the inlet velocity is 0.05m/s, the output flow is 1ml/min, the input frequency is 50%, and the input frequency is 50%. According to the simulation results, the cross-sectional area of Y-type inlet channel is 0.2 mm *0.6 mm, the cross-sectional area of other channels is 0.6 mm *0.6 mm, and the shape size of the whole micro-mixer is optimized from 70 mm *35 mm *7.2 mm to 50 mm *35 mm *7.2 mm. Firstly, the integrated micro-mixer is designed. The test results show that the maximum output flow of the mixer is 7.3 mL/min for water and 2.3 mL/min for water-glycerol solution with 10 mPa.s viscosity. When the driving frequency is 50 Hz and the input flow rate is about 1 mL/min, the Y-type inlet can produce obvious pulsation effect. The experiment shows that the pulsation effect of the mixer is less affected by the viscosity of the solution and more affected by the flow rate of the solution. Finally, the water-glycerol solution with fluorescent particles is used to test the mixing effect, and the experimental results show that the multi-corners. The flow passage is beneficial to the mixing of solutions, and the pulsating injection method can obviously promote the mixing of solutions, and the mixing effect is much higher than that of non-pulsating mixing.
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TQ051.71

【相似文獻】

相關期刊論文 前4條

1 杜茂華,蔣玉齊,羅樂;Cu/Sn等溫凝固芯片鍵合工藝研究[J];功能材料與器件學報;2004年04期

2 ;焊接與連接工藝、鍵合工藝[J];電子科技文摘;2006年01期

3 ;焊接與連接工藝、鍵合工藝[J];電子科技文摘;2006年09期

4 ;焊接與連接工藝、鍵合工藝[J];電子科技文摘;2006年08期

相關會議論文 前3條

1 王哲;曾翔君;張永鋒;楊旭;王兆安;;一種基于鋁絲鍵合工藝的半橋型電力電子集成模塊的研制[A];第12屆全國電氣自動化與電控系統(tǒng)學術年會論文集[C];2004年

2 焦?jié)?蘇娟;郭等柱;張耿民;汪中;;基于陽極鍵合工藝的微型氣室封裝[A];第十四屆全國質(zhì)譜分析和檢漏會議·第九屆全國真空計量測試年會摘要及論文集[C];2007年

3 陳明祥;易新建;甘志銀;劉勝;;基于感應加熱的MEMS鍵合工藝研究[A];中國微米、納米技術第七屆學術會年會論文集(一)[C];2005年

相關碩士學位論文 前10條

1 葛元超;集成電路鍵合工藝研究[D];復旦大學;2013年

2 鄧葉;ZnO/GaN直接鍵合工藝的研究[D];北京工業(yè)大學;2015年

3 蔣曉棠;IC封裝的銅線鍵合工藝及其可靠性研究[D];電子科技大學;2014年

4 梁實海;基于PMMA鍵合工藝的集成式微混合器設計與實驗研究[D];吉林大學;2017年

5 欒冬;軋制紫銅箔與金絲球鍵合工藝研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

6 胡立杰;高性能鍵合銅絲的制備及其球鍵合工藝研究[D];蘭州理工大學;2009年

7 彭聰;自蔓延反應鍵合工藝研究及應用[D];華中科技大學;2011年

8 吳茜茜;金絲球鍵合工藝影響因素分析及模型建立[D];蘇州大學;2014年

9 孫浩賓;BGA封裝內(nèi)18um銅線鍵合工藝研究[D];復旦大學;2012年

10 王忠遠;銅線鍵合工藝技術在封裝中的研究與應用[D];電子科技大學;2013年

,

本文編號:2247872

資料下載
論文發(fā)表

本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxuehuagong/2247872.html


Copyright(c)文論論文網(wǎng)All Rights Reserved | 網(wǎng)站地圖 |

版權申明:資料由用戶37c27***提供,本站僅收錄摘要或目錄,作者需要刪除請E-mail郵箱bigeng88@qq.com
日韩精品一区二区亚洲| 亚洲国产av精品一区二区| 五月综合婷婷在线伊人| 中日韩美一级特黄大片| 青青久久亚洲婷婷中文网| 国产成人在线一区二区三区| 黄片美女在线免费观看| 深夜福利欲求不满的人妻| 亚洲婷婷开心色四房播播| 麻豆视传媒短视频在线看| 亚洲精品偷拍视频免费观看| 久久夜色精品国产高清不卡| 神马午夜福利免费视频| 激情爱爱一区二区三区| 伊人久久青草地综合婷婷| 亚洲欧美日韩另类第一页| 国产av乱了乱了一区二区三区 | 日本 一区二区 在线| 精品人妻一区二区四区| 不卡视频在线一区二区三区| 亚洲乱码av中文一区二区三区| 日韩免费成人福利在线| 成人午夜视频在线播放| 国产一级特黄在线观看| 欧美加勒比一区二区三区| 高潮少妇高潮久久精品99| 精品国产一区二区欧美| 日韩欧美国产精品中文字幕| 91人妻久久精品一区二区三区 | 欧美乱码精品一区二区三| 亚洲做性视频在线播放| 久久精品少妇内射毛片| 精品国产亚洲一区二区三区| 99少妇偷拍视频在线| 中文字幕亚洲精品人妻| 日本淫片一区二区三区| 国产精品十八禁亚洲黄污免费观看| 中文字幕日韩精品人一妻| 日韩中文无线码在线视频| 99久久国产精品亚洲| 欧美精品亚洲精品日韩专区|