玻璃三通微流体管道热流变拉制仪设计及实验

为了获得具有良好微流动特性的圆截面微流体器件,并构建二维裸微结构微流体管道网络,设计了玻璃三通微流体管道热流变拉制仪.在三通微管道拉伸成形过程中,变形区热软化后的V形玻璃毛细管,可在冷却过程中一次性拉制成三通微管道,储液池在拉制过程的同时成型,并与三通管光滑连接.拉制仪可实现等内径和不等内径拉伸.通过对加热时间、拉伸行程和玻璃材料分配系数的调节,可以控制三通微管道各项参数.制备出了内径为67、32和20μm的圆截面三通微管道.它的三根微管道在三通结点处光滑连通;由于表面张力成型,微管道具有较高的表面质量.最后,以三通微管道和一维玻璃微管道为基础单元,组建了微流体管道网络.     

玻璃三通微流体管道热流变拉制仪的研制

在玻璃三通微流体管道热流变拉伸成形工艺基础上,设计了玻璃三通微流体管道热流变拉制仪。在三通微管道拉伸成形过程中,变形区热软化后的V形玻璃毛细管,在冷却过程中一次性拉制成三通微管道,储液池在拉制过程的同时成型,并与三通管光滑连接。拉制仪可实现等内径和不等内径拉伸。通过对加热时间、拉伸行程和玻璃材料分配系数的调节,可以控制三通微管道各项参数。制备出的三通微管道内径在微米级,三根微管道在三通结点处光滑连通,表面张力成型的微管道具有较高的表面质量。以三通微管道和一维玻璃微管道为基础单元,组建了微流体管道网络。     

实现定量和混合的PDMS微流体器件的研究

介绍了实现微流体的精确定量和快速混合的基本方法,设计并制作了采用基于PDMS通道的微流体器件.     

国家同步辐射实验室的LIGA技术研究及应用

LIGA技术是一种可以利用多种材料获得大高宽比微结构的微细加工方法。介绍了LIGA技术的原理和国家同步辐射实验室LIGA试验线站的参数。详细给出NSRL近年来在同步辐射光刻、微电铸和微塑铸等LIGA技术方面的研究进展,同时给出其在微惯性器件和微流体器件等LIGA应用方面的研究进展。分析LIGA技术研究及应用的发展现状以及所遇到的困难,结合同步辐射光刻的特点,提出LIGA应用的一些展望。     

数字化微喷射用直列微喷嘴制作工艺

为解决玻璃微管道拉制工艺制作的单孔微喷嘴存在容易脆断,微管道长度不易控制,微喷射效率低等问题,提出了一种新的微喷嘴制作工艺.该工艺延续了微喷嘴拉制工艺中非IC工艺和低成本的制作特点,仍以低流阻的圆截面为喷口形状,通过材料流变运动和冷却时收缩率不同,将多根微管道紧密嵌入到塑料管中;通过毛细腐蚀作用.制作出变内径的锥形管,并实现微喷管长度的控制.制作了内径50 μm的 4 孔微喷嘴和 lO 孔微喷嘴,锥管长为750 μm,微喷管长2.5mm.使用制作的微喷嘴在微流体数字化驱动平台上进行了水性液体在油相和气相中的微喷射实验,制备了 80 μm的微滴和微滴阵列.实验表明,该工艺制作的直列微喷嘴可以在微流体数字化驱动下实现较好的数字化微喷射效果.     

微器件装配系统机器视觉的实现

高精度的机器视觉系统是实现微器件装配的关键之一.本文对微器件装配系统中机器视觉的功能和过程进行了设计,并对各部分算法进行了改进设计使其能够满足微装配的实时检测定位的功能.对微器件中广泛存在的圆形轮廓进行了识别定位的实验,结果表明该视觉系统能够为微器件的装配提供精确的定位参数可以保证微装配过程的实现.     

微器件概念设计中的功能设计

介绍了微器件概念设计中的功能设计方法及建模技术,在基于功能-效应-原理解的微器件概念设计模型框架下,对微器件的功能建模从功能定义、功能分解、功能结构图建立等方面进行了阐述,并建立了微器件功能模型.该模型既适用于新器件的创新设计,也适用于已有产品的变型设计,它是微器件概念设计求解问题的基础.     

微流体数字化技术制备聚合物微透镜阵列

基于微流体数字化技术搭建了聚合物微透镜阵列按需喷射制备实验系统。以UV固化胶为喷射材料,将其按需喷射到镀有疏水化薄膜的玻璃基片上,在界面张力和疏水化效应的作用下,形成平凸状的微液滴,再经紫外光固化后形成微透镜阵列。实验研究了系统参量对稳定微喷射与微透镜直径的影响,稳定微喷射出了黏度值为50×10-3 Pa·s的UV胶,制得了最小直径达25μm的微透镜,进而制备出了直径变异系数C·V达0.64%、焦距均匀性误差为1.7%的15×15微透镜阵列。微透镜在扫描电子显微镜下具有较好的表面形貌,采用白光干涉/轮廓仪(VSI模式)测得其轮廓算术平均偏差Ra为247.99nm(扫描区域:29.4μm×39.3μm),扫描区域轮廓曲线平滑。通过微透镜阵列的成像实验,得到了微透镜阵列所成的清晰实像。实验结果表明,采用微流体数字化技术进行聚合物微透镜阵列的按需喷射制备过程简单、成本低廉、工艺参数稳定;制备的微透镜阵列几何与光学性能优越。     

石英微流体器件制备仪的研制与实验研究

为获得良好微流动特性的耐高温透明微流体器件,设计了一种制备石英玻璃材质的透明微流体器件的多功能制备仪。利用玻璃材料加热到热熔融状态可进行塑形的特点对石英玻璃毛细管进行拉制、锻制、开孔、焊接,制备出微米级的微针、微管道、微三通等微流体器件。在样机上进行了基于温度、拉力二因素的实验,分析了各参数对微流体器件几何尺寸的影响。该仪器结构简单、成本低廉、功能多样化。     

激光辅助加热微器件弯曲研究

在总结了国内外近十多年来微弯曲成形研究现状基础上,提出了基于激光辅助加热的微器件弯曲成形方法,将激光直接加载于难成形的微小工件材料表面,利用激光热作用对工件非接触式加热和热传导,使成形区域温度瞬时达到成形温度,然后通过微弯曲模具对工件施加载荷,实现微弯曲成形,解决了常规的微弯曲方法难以成形的复杂微器件以及难成形材料的成形问题,并采用激光束对工件前后两侧同时加热的方法解决工件加热不均匀问题,设计了激光辅助加热微器件弯曲系统,可以实现微器件的低成本批量化生产.     

基于柔性浮动支承的对接装配装置的设计

提出了一种基于柔性浮动支承设计对接装配装置的新方法，该对接装配装置可方便灵活地对工件的空间位姿进行调节，并实现对接装配的自适应。     

利用显微录像系统研究抗-RoplPs抗体对花粉管生长的影响

介绍一个简单的花粉萌发液循环装置，利用该循环装置可以在数小时内连续不间断地跟踪观察花粉管的生长状况。并介绍花粉粒显微注射的一些经验。利用该装置，在显微录像系统下研究抗RoplPs抗体对百合花粉管生长的影响。     

利用显微录像系统研究抗-Rop1Ps抗体对花粉管生长的影响

介绍一个简单的花粉萌发液循环装置,利用该循环装置可以在数小时内连续不间断地跟踪观察花粉管的生长状况。并介绍花粉粒显微注射的一些经验。利用该装置,在显微录像系统下研究抗Rop1Ps抗体对百合花粉管生长的影响。     

生物质闪速裂解装置转锥强度的有限元分析

转锥式生物质闪速热裂解液化装置是一种可将各种农林废弃物快速热解,转化成新型洁净液体能源(生物燃油Bio-oil)的全新装置.该装置主要由主反应器、热载体加热炉、供水系统与冷凝器几大部分组成.其中主反应器是该装置重要组成部分,而转锥又是主反应器的主要零部件之一,其强度能否满足要求是装置正常运行的关键因素.基于ANSYS软件对生物质闪速热解生产生物燃油装置的转锥的强度进行分析,并确定了旋转锥的最大受力部位,分析的结果验证设计参数具有足够的可靠性,完全能够满足强度需求.     

A handwriting input method based on the thermal cue of the fingertip

This paper proposed a handwriting input method based on the thermal cue of the fingertip. During writing or drawing movements of a fingertip on the surface of a temperature sensitive panel, the thermal exchange happened between the fingertip and the panel. In this method, the temperature values of the thermistor array in the temperature sensitive panel could be recorded and the fingertip moving trajectories could be tracked. Thus the handwriting characters written by the fingertip could be recognized. With this method, we then designed a handwriting prototype device with a 16 × 8 thermistor array in the row–column fashion covered its temperature sensitive panel. Finally, digital character input experiments on the handwriting device were performed. The experiment results verified the validity and the feasibility of the handwriting input method based on the thermal cue of the fingertip.     

油膜振荡及稳定性分析

油膜振荡是大型机电设备出现重大故障的主要原因.轴承的运转状态也直接影响设备运行的稳定性.本文主要对机电设备中出现油膜振荡的特征及稳定性分析的方法加以总结分析,得出油膜振荡及稳定运行的区域,以尽可能地避免油膜振荡的产生,提高机电设备的利用率和生产效率,增加设备运行的稳定性,减少设备的维修时间.     

显微图像在乳状液稳定性研究中的应用

报道了显微图像在乳状液稳定性研究中的几个应用实例。利用光学显微镜——摄像——录像——计算机图像采集、处理集成系统，可实现对乳状液界面结构，液珠大小及其分布，液珠运动和聚并的动态过程进行实时观测、录像、图像采集和处理。这种显微图像装置在乳状液稳定性研究领域有广阔的应用前景。     

胎压无源监测系统的电能发生装置研究

针对目前汽车行业中常用的直接式轮胎压力监测系统的供电问题,以超磁致伸缩材料作为核心元件,利用其磁致伸缩逆效应,设计一种可产生电能的发电装置。利用该装置为汽车轮胎压力监测系统的检测发射模块供电,可改变纽扣电池的供电方式。研究成果为解决汽车轮胎压力监测系统的供电问题提供一种有效方法,对实现压力监测系统的无源化具有一定的推动作用,为超磁致伸缩材料的应用提供一种新途径。     

连铸机偏心连杆振动装置的三维参数化设计

应用Autodesk Inventor软件建立了机械偏心连杆振动装置中各零件的三维几何模型,并对震动装置进行了虚拟装配.由此发现各零件之间是否存在相互干涉现象,同时也发现零件结构的不合理之处,及时纠正设计中的不足,不仅能提高设计效率,还能缩短设计周期,降低设备开发成本.     

采油(气)井口装置现状及发展趋势

采油(气)井口装置是油气生产的重要设备,其性能的优劣关系到油气井能否安全、高效地生产.本文在介绍国外井口装置的总体发展现状及井口装置各部件结构的改进情况的基础上,指出了当前我国井口装置存在的不足.同时也对我国井口装置今后的发展提出了建议.