基于MEMS技術(shù)的壓電微噴的研制.pdf

1、微噴是微流量控制系統(tǒng)中重要的執(zhí)行器件，它可噴射多種介質(zhì)(墨、聚合物、固體等)，能夠?qū)崿F(xiàn)DNA微細(xì)排列、微量藥品精確供給、微推進(jìn)以及噴墨打印等多種功能，在醫(yī)藥、生物、化學(xué)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，是MEMS技術(shù)最典型的應(yīng)用之一。 本論文建立了剪式微噴的結(jié)構(gòu)理論模型，分析了在動態(tài)電壓作用下端部的變形；利用有限元分析方法優(yōu)化設(shè)計了微噴的結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)，模擬其振動模態(tài)；研制出可雙向快速充、放電的微噴專用驅(qū)動電源，能夠并行驅(qū)動微噴陣列；對工作

2、在純剪切模式的微噴結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，引入了機械增益，大大提高了微噴的驅(qū)動能力。 本論文完成了亞納升級剪式壓電微噴的研制以及性能測試，探索最佳結(jié)構(gòu)、最佳工藝流程和最優(yōu)工藝參數(shù)，提高穩(wěn)定性和成品率。研究驅(qū)動方法，開發(fā)驅(qū)動電源，為國內(nèi)壓電微噴的實用化打下了堅實的基礎(chǔ)。本論文研制的微噴，單次噴射體積在亞納升量級，可連續(xù)噴射；噴射液滴體積和數(shù)量可由驅(qū)動脈沖控制；集成性能良好，可制成一維微噴陣列。 提出了三種結(jié)構(gòu)的微噴，電場方向是垂直于