微流控芯片是一个跨学科的新领域,它是新世纪分析科学、微机电加工、生命科学、化学合成、分析仪器及环境科学等许多领域的重要发展前沿。微流控芯片技术的发展,需要有先进的微制造技术作为基础。 微压印聚合物微流控芯片的传热模型及实验研究课题是国家863项目《面向微流控芯片的微模具制造装备研究》的重要组成部分(项目编号:2002AA42115)。它主要研究了微压印过程中的传热模型的建立和求解,并用有限元软件ANSYS进行了模拟,最后通过实验得到了最佳的温度参数。 第一章绪论部分,在综述微流控芯片在当代分析科学中的重要意义基础上,介绍了各种材料微流控芯片的常用加工技术,如微压印工艺、光刻技术、LIGA技术等,并对微流控芯片微压印技术的国内外进展做了论述。 第二章介绍了微压印的基本原理,并对聚合物微流控芯片的重要加工方法—微压印法的工艺流程做了介绍,并把聚合物材料跟其他基片材料如玻璃、硅、石英等做了比较。 第三章主要介绍了多层薄膜热传导问题,并讨论了几种求解热传导方程的方法,为下一章传热模型的建立及求解奠定了基础。 第四章是从热传导的基本原理出发,根据微压印过程的实际情况建立了微压印过程的传热数学模型,并用积分变换的方法进行了求解,得出了温度场的方程。 第五章应用有限元方法对微压印聚合物微流控芯片的传热过程进行了数值模拟,获得了过程的温度场分布。 第六章介绍了自行研制的微压印机的基本组成及微压印聚合物PMMA微流控芯片的实验研究。 第七章对本文的研究内容进行了总结,并对微流控芯片和微压印的发展前景做了展望。