聚合物微納結構熱壓設備真空系統(tǒng)研制
發(fā)布時間:2018-05-30 06:16
本文選題:微納結構 + 熱壓; 參考:《大連理工大學》2014年碩士論文
【摘要】:熱壓技術是一項具有成本低廉、快速高效等特點的微納加工技術,廣泛應用于制作聚合物微納光學器件、微納流控芯片等微納器件。在非真空環(huán)境中熱壓,容易在模板和基片之間出現氣泡,影響熱壓制作的圖形質量。論文的主要研究內容如下: 針對RYJ-Ⅰ型熱壓成形機不具備真空系統(tǒng)的問題,設計了一種能夠自適應調整壓頭板位姿的熱壓真空裝置。制定了適用于RYJ-Ⅰ型熱壓成形機的熱壓真空裝置設計方案。設計了熱壓真空裝置的機械結構。設計了以半導體熱電致冷器為加熱和制冷器件的溫度控制系統(tǒng),計算分析了熱電致冷器的加熱和制冷功率,選用Pt100鉑電阻溫度傳感器測量壓頭板的溫度,改進設計熱電致冷器的供電電路,仿真分析了壓頭板的溫度場分布。設計了具有多種密封形式的密封系統(tǒng),計算分析了傳動軸和真空罩之間動密封產生的摩擦力對壓力系統(tǒng)的影響。建立了熱壓真空裝置的裝配和安裝工序。 對熱壓真空裝置的性能進行了實驗測試。設計了實驗方案,進行了溫度控制性能實驗、真空性能實驗和對比實驗。測試了熱壓真空裝置的升降溫速率和溫控精度。實驗測得了真空室內的氣壓可以達到600Pa。對比實驗驗證了在真空環(huán)境中熱壓能夠避免氣泡的出現。 開展了聚合物微納結構的熱壓實驗研究。以硅片為基底,采用聚焦離子束刻蝕技術制作了帶有微納米孔和柵型槽結構的熱壓模板。選定聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate, PMMA)作為熱壓所用的聚合物材料。進行熱壓實驗,制作出外形完整的聚合物微納結構。分析了熱壓溫度、壓力、脫模溫度和時問對微納結構復制質量的影響。
[Abstract]:Hot pressing is a low cost, fast and high efficiency micro-nano processing technology, which is widely used in the fabrication of polymer micro-nano optical devices, micro-nanofluidic chips and other micro-nano devices. In the non-vacuum environment, bubbles are easy to appear between the template and the substrate, which affects the quality of the hot pressing graphics. The main contents of this thesis are as follows: In order to solve the problem that RYJ- 鈪,
本文編號:1954243
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