微流动系统的发展概况 被引量：24

1

作者 尹执中 胡桅林 过增元 《流体机械》 CSCD 北大核心 2000年第4期33-36,共4页

概括介绍了微流动系统的发展情况 ,特别介绍了微型传感器、微型泵、微型阀。

关键词 微机电系统 微流动系统 微型传感器 微型泵

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微型泵和微型阀的进展 被引量：13

2

作者 李勇 周兆英 叶雄英 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期56-60,共5页

微型泵、阀及微量流体控制系统由于其广泛的应用前景，成为微型机械研究中一活跃的分支。本文着重介绍微型泵、阀的研究现状，论述微型泵、阀的结构设计，致动原理及其实现性能等。

关键词 微型机械 泵 阀门 制造

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基于硅结构的微流体控制系统 被引量：11

3

作者 程秀兰 蔡炳初 +2 位作者 徐东 陈鉴 王莉 《微细加工技术》 2002年第2期58-67,共10页

基于硅结构的微流体控制系统 (μFCs)是微机电系统 (MEMS)中的一个重要分支 ,可广泛用于生物、医学、化工、电子等领域。主要综述了微流体控制系统中的微流体传感器、微型泵、微型阀的工作结构原理及其国内外研究现状 ,同时还探讨了集... 基于硅结构的微流体控制系统 (μFCs)是微机电系统 (MEMS)中的一个重要分支 ,可广泛用于生物、医学、化工、电子等领域。主要综述了微流体控制系统中的微流体传感器、微型泵、微型阀的工作结构原理及其国内外研究现状 ,同时还探讨了集成微流体控制系统的研究现状。 展开更多

关键词 硅结构 微流体 控制系统 微机电系统 传感器 微型泵 微型阀 MEMS

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悬臂梁式微型阀 被引量：10

4

作者 尹执中 庞江涛 +1 位作者 胡桅林 过增元 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2000年第3期38-40,43,共4页

分析了悬臂梁微型阀的静态过流特性 ,得到了阀的静态压差 -流量曲线并与实验结果比较。采用悬臂梁的振动微分方程分析了悬臂梁式微型阀的动态过流特性。当阀片两侧的压差随时间变化时 ,阀片的启闭与压差的变化之间存在一定的相位差 ,有... 分析了悬臂梁微型阀的静态过流特性 ,得到了阀的静态压差 -流量曲线并与实验结果比较。采用悬臂梁的振动微分方程分析了悬臂梁式微型阀的动态过流特性。当阀片两侧的压差随时间变化时 ,阀片的启闭与压差的变化之间存在一定的相位差 ,有可能引起泄漏甚至反向流动。对阀片的几何尺寸对动态过流特性的影响进行了分析。 展开更多

关键词 微型阀 振动 流动 悬臂梁式

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微型阀和微型泵的原理与应用 被引量：8

5

作者 白韶红 《传感器世界》 2000年第4期1-8,共8页

本文通过对其工作过程的具体描述,指出微型机械技术的出现将引起一场划时代的革命。另外,文中还介绍了微型阀和微型泵的结构、原理与应用。

关键词 微型阀 微型泵 微型机械

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微流体驱动与控制系统的研究进展 被引量：11

6

作者 赵士明 赵静一 +2 位作者 李文雷 王立亚 郭锐 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第7期40-47,共8页

随着微流控系统的应用越来越广泛,微米尺度和纳米尺度器件微通道内的流动逐渐成为了研究的热点。重点阐述了微流控系统的驱动元件——微泵、控制元件——微阀的研究现状,介绍了学者们研制的各种微泵、微阀的工作原理与结构特点,指出了... 随着微流控系统的应用越来越广泛,微米尺度和纳米尺度器件微通道内的流动逐渐成为了研究的热点。重点阐述了微流控系统的驱动元件——微泵、控制元件——微阀的研究现状,介绍了学者们研制的各种微泵、微阀的工作原理与结构特点,指出了微流体驱动控制系统泄漏、结构复杂、成本偏高等问题依然存在,并对微驱动控制的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 微流体 微通道 微泵 微阀

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一种PDMS薄膜型微阀的制备与性能分析 被引量：4

7

作者 崔海航 李战华 靳刚 《微细加工技术》 2004年第3期70-75,共6页

通过厚胶光刻工艺在硅片上制备SU 8胶模板,利用该模板制备了高分子聚合物PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)微流道和薄膜结构。通过对不同结构的两层PDMS的不可逆粘接得到一种简单的阀结构,在外加气源压力作用下薄膜产生变形... 通过厚胶光刻工艺在硅片上制备SU 8胶模板,利用该模板制备了高分子聚合物PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)微流道和薄膜结构。通过对不同结构的两层PDMS的不可逆粘接得到一种简单的阀结构,在外加气源压力作用下薄膜产生变形实现对微流道的控制。实验测量了微阀的控制气源压力与被控制液体流量之间的关系,说明膜阀的开闭性能良好。根据弹性薄膜的变形理论,对影响微阀性能的参数进行了分析,并提出了几种可行的用于薄膜微阀控制的方法。 展开更多

关键词 微流控 微阀 PDMS

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硅集成微型泵系统的优化设计和兼容工艺研究 被引量：3

8

作者 庞江涛 刘理天 李志坚 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第S1期64-67,共4页

介绍了一种新型硅集成微型泵系统的工作原理、结构优化、电路设计、制作工艺流程和初步的实验结果。该系统为三片式结构，其中两片由体硅微机械加工技术形成，构成微止回阀门，另一片为集成铝硅双金属驱动结构。驱动结构的结构参数得到... 介绍了一种新型硅集成微型泵系统的工作原理、结构优化、电路设计、制作工艺流程和初步的实验结果。该系统为三片式结构，其中两片由体硅微机械加工技术形成，构成微止回阀门，另一片为集成铝硅双金属驱动结构。驱动结构的结构参数得到了优化设计，提高了工作效率。利用铝硅双金属驱动结构制作工艺的特点，在驱动结构上集成制作了微流量传感器和信号处理电路，实现了系统集成。该集成系统的制作工艺简单，所采用的微机械加工工艺与标准ＭＯＳ工艺完全兼容。集成微型泵的外形尺寸为６ｍｍ×６ｍｍ×１ｍｍ，最大输出背压力为１０ｋＰａ，最大流量可达到４４μＬ／ｍｉｎ。 展开更多

关键词 微阀门 微流量传感器 微泵 微流量控制系统 系统集成

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基于形状记忆合金的医用微型阀的研究 被引量：3

9

作者 钱华 王吉军 苗彦 《沈阳化工学院学报》 2002年第4期299-301,共3页

　利用新材料SMA做驱动装置,研制医用微型阀.介绍形状记忆合金的主要特性及微型阀的结构参数.并对其中NiTi合金丝进行驱动特性的研究.

关键词 形状记忆合金 医用微型阀 研究 微型机电系统 SMA

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微流体装置与系统研究 被引量：3

10

作者 张国贤 罗玉元 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2003年第5期377-380,共4页

介绍了国内外微流体装置及系统的发展和应用,分析了近期有待解决的几个关键问题,指出该技术富于挑战性,同时具有广阔的应用前景.

关键词 微流体装置 微电子机械系统 微泵 微阀

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Parylene薄膜及其在MEMS中的应用 被引量：7

11

作者 王亚军 刘景全 +2 位作者 杨春生 沈修成 郭忠元 《微纳电子技术》 CAS 2008年第7期403-410,415,共9页

介绍了聚合物Parylene,包括其制备工艺和Parylene薄膜的图形化。着重介绍了Parylene在微流体系统的应用,包括微阀、微泵和微通道;在可植入微系统中的应用,包括人工耳蜗和视网膜假体。近来的研究表明,基于Parylene的MEMS微器件广泛应用... 介绍了聚合物Parylene,包括其制备工艺和Parylene薄膜的图形化。着重介绍了Parylene在微流体系统的应用,包括微阀、微泵和微通道;在可植入微系统中的应用,包括人工耳蜗和视网膜假体。近来的研究表明,基于Parylene的MEMS微器件广泛应用在各种MEMS微结构、微传感器和微驱动器上,Parylene在各种完全集成微系统应用中将具有更加诱人的前景。 展开更多

关键词 聚对二甲苯 微阀 微泵 微通道 人工耳蜗 视网膜假体 微机电系统

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新型压电微泵的结构设计与理论分析 被引量：4

12

作者 耿照新 崔大付 +1 位作者 王海宁 刘长春 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第12期82-84,88,共4页

微泵在微流控化学分析芯片中有很大的应用前景,日益成为人们研究的热点。从结构设计、理论分析和工艺加工3个方面研究了微阀与微泵,设计出用压电驱动和聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为泵膜的集成微阀与微泵,其特点是原理新颖、结构简单、易于... 微泵在微流控化学分析芯片中有很大的应用前景,日益成为人们研究的热点。从结构设计、理论分析和工艺加工3个方面研究了微阀与微泵,设计出用压电驱动和聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为泵膜的集成微阀与微泵,其特点是原理新颖、结构简单、易于加工、操作方便。结构主要是由PDMS泵膜、硅片和压电驱动器组成,其中,PDMS既是泵膜和缓冲单元,也是主动阀片。在直流电压的驱动下,其工作状态是微阀,阻止流体的单向流通,在方波信号的驱动下,其工作状态是微泵,实现流体的吸入与泵出。给出各种几何参数、工作原理和工艺流程。 展开更多

关键词 压电 微泵 微阀 聚二甲基硅氧烷

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微流控系统中微泵和微阀的研究与挑战

13

作者 刘林波 蒋卓 +1 位作者 申旋旋 何叶 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2024年第2期9-20,27,共13页

微流控芯片是由微流体系统中的驱动元件——微流体泵和控制元件——微流阀来实现微流体准确操纵。随着微流控芯片集成程度的不断提高,液体流道变得更加复杂且体积更加微小,如何在微小尺度上实现流体驱动和控制就成了芯片设计中的一个重... 微流控芯片是由微流体系统中的驱动元件——微流体泵和控制元件——微流阀来实现微流体准确操纵。随着微流控芯片集成程度的不断提高,液体流道变得更加复杂且体积更加微小,如何在微小尺度上实现流体驱动和控制就成了芯片设计中的一个重点。文章针对微泵与微阀的国内外研究现状、关键技术及发展趋势进行阐述,旨在为相关产业的发展及技术研究等方面提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 微流控 芯片 微泵 微阀 微流体

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微小型高压力流体电磁控制阀 被引量：3

14

作者 范瑞丽 李勇 +2 位作者 陈旭鹏 叶雄英 周兆英 《微纳电子技术》 CAS 2003年第7期452-455,460,共5页

用于航空航天领域微流量控制系统中的微小型阀 ,需要具有耐高压、低泄漏、高频响和高控制精度等综合性能。本文提出了一种可控高压力微流体的常闭微小型阀的设计方案用于满足该系统需要 ,其特点在于采用以较小的致动力控制较高的流体压... 用于航空航天领域微流量控制系统中的微小型阀 ,需要具有耐高压、低泄漏、高频响和高控制精度等综合性能。本文提出了一种可控高压力微流体的常闭微小型阀的设计方案用于满足该系统需要 ,其特点在于采用以较小的致动力控制较高的流体压力的结构原理 ,并以弹性材料薄膜作为阀芯的支承结构件同时作为密封件。该阀由其本体结构和外置致动器两部分构成 ,其本体结构的设计在制作工艺上适合进一步的微小型化 ,外置致动器的设计具有较大灵活性。初步研制了采用电磁致动的小型常闭阀样机既可控气体又可控液体的特性。实验测试其工作压力范围为 0～5atm ,阀的驱动响应时间小于 5ms,流量控制分辨率达到 9μL/ pulse 。 展开更多

关键词 电磁控制阀 微小型阀 微流体控制系统 工作性能 流体压力

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基于MEMS技术的SU-8胶被动微阀片的设计与研制 被引量：4

15

作者 耿照新 崔大付 马小玲 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2008年第5期343-348,共6页

为解决微流体在微流控芯片上的单向流动,进而实现生化反应的片上系统,采用微机电系统(MEMS)技术加工出SU-8胶微型阀片.SU-8胶阀片具有弹性模量和弹性常数低、开启压力小、反向泄漏小、易于加工等特点.从理论上分析了不同厚度(10μm,15μ... 为解决微流体在微流控芯片上的单向流动,进而实现生化反应的片上系统,采用微机电系统(MEMS)技术加工出SU-8胶微型阀片.SU-8胶阀片具有弹性模量和弹性常数低、开启压力小、反向泄漏小、易于加工等特点.从理论上分析了不同厚度(10μm,15μm,20μm,25μm)的微型阀片在不同压力作用下的挠度和应力分布,在相同尺寸和压力下,SU-8微阀片的挠度与传统的硅阀片的挠度相比要大10倍左右.讨论了有阻尼作用下的谐振频率以及过流特性,可知阀臂和阀座的尺寸是影响阀片性能的主要因素.给出了加工工艺,测试了阀片的正反向过流性能,以水作为工作物质,得到3种厚度阀片的过流曲线,其最大正向流速达到7000μL/min. 展开更多

关键词 微机电系统 微阀 有限元 SU-8

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基于MEMS技术的三明治结构被动阀微泵研制 被引量：4

16

作者 耿照新 邢冰冰 丁仁伟 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2012年第2期113-119,共7页

为解决微泵自吸困难、难以实现流速精确控制等问题,利用MEMS技术研制出具有三明治结构和两被动阀的压电驱动微泵,其中泵腔、泵膜和阀片分别由硅、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和SU-8构成.从理论上,分别对气体和液体微泵的工作原理、被动阀性能... 为解决微泵自吸困难、难以实现流速精确控制等问题,利用MEMS技术研制出具有三明治结构和两被动阀的压电驱动微泵,其中泵腔、泵膜和阀片分别由硅、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和SU-8构成.从理论上,分别对气体和液体微泵的工作原理、被动阀性能以及结构参数对微泵工作性能的影响进行了分析.综合两类微泵特点,提出了气液两用微泵设计方案、工艺流程及其优化方案.在不同驱动电压条件下测试了具有不同形状泵腔、不同阀口尺寸和不同类型阀片结构的微泵.实验结果表明,该微泵可用于气体和液体介质,气、液体的最大流量分别达到53.6mL/min和1 280μL/min;泵腔高度影响到微泵的体积压缩比,是影响微泵自吸的一个重要因素.该泵具有结构简单、自吸、低成本、易于加工及操作方便的特点. 展开更多

关键词 MEMS 微泵 微阀 SU-8

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基于微通道构型的微流体流动控制研究 被引量：4

17

作者 黄永光 刘世炳 +1 位作者 陈涛 宋海英 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期69-78,共10页

微通道不仅仅是作为流体流动的单元,更是进行流体控制的工具,微通道自身特性和特征用在实现微流体的驱动、进样、混合、分离以及液滴的产生、控制等方面已经表现出了良好的效果.由于微通道中比表面积非常大,表面效应极大影响流体流动,... 微通道不仅仅是作为流体流动的单元,更是进行流体控制的工具,微通道自身特性和特征用在实现微流体的驱动、进样、混合、分离以及液滴的产生、控制等方面已经表现出了良好的效果.由于微通道中比表面积非常大,表面效应极大影响流体流动,近年来多数研究集中在应用表面效应来实现微流体驱动与控制,而以利用微通道结构特征实现流体流动控制为目标的研究成果相对较少.为了提高对通道构型作用的认识,主要介绍了基于微通道构型的无可动部件的流体微阀和基于微通道构型微小液滴的产生及流动控制器两个方面的发展情况,表明微通道构型在微流体控制中同样可以发挥重要作用,甚至有望带来微流控技术的突破. 展开更多

关键词 微流体 微流控 微通道 流体控制 液滴 微阀

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两种压电驱动自吸微泵的研制与性能比较 被引量：4

18

作者 耿照新 崔大付 刘长春 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2006年第4期320-325,共6页

微泵是微全分析系统中的重要单元.为解决微泵加工工艺复杂、自吸困难和可靠性低等问题,研制了两种应用于微流控系统中的压电驱动微泵.一种是将聚二甲基硅氧烷(PDMS)泵膜、单主动阀片和弹性缓冲单元集于一体的微泵,另一种是主动阀片与被... 微泵是微全分析系统中的重要单元.为解决微泵加工工艺复杂、自吸困难和可靠性低等问题,研制了两种应用于微流控系统中的压电驱动微泵.一种是将聚二甲基硅氧烷(PDMS)泵膜、单主动阀片和弹性缓冲单元集于一体的微泵,另一种是主动阀片与被动阀相结合的微泵,这两种微泵都适用于气体和液体工作物质,实现自吸,具有结构简单、易于加工及操作方便的特点.讨论了微泵的工作原理、工艺流程、工作性能及结构参数对微泵工作性能的影响,解决了加工工艺复杂、自吸困难和可靠性低等问题.在电压100V(35Hz条件下)和零背压的工作条件下,单主动阀微泵的最大液体泵速为5000μL/min,最大背压为5kPa;主动阀与被动阀相结合微泵的最大液体泵速5410μL/min,最大背压15kPa.后者背压与流速明显比前者的性能要好很多,尤其是背压方面. 展开更多

关键词 压电 微泵 微阀 聚二甲基硅氧烷(PDMS)

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基于声表面波形状记忆合金微阀研究 被引量：3

19

作者 李向莉 钱显毅 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期153-156,共4页

研制了一种声表面波控制的形状记忆合金微阀。在128°YX-LiNbO3基片上光刻叉指换能器,其激发的声表面波加热压电基片上石蜡油,使弯曲的形状记忆合金线伸展,促使与其连接的聚二甲基硅氧烷微通道壁发生形变,截止微通道,实现微阀从开... 研制了一种声表面波控制的形状记忆合金微阀。在128°YX-LiNbO3基片上光刻叉指换能器,其激发的声表面波加热压电基片上石蜡油,使弯曲的形状记忆合金线伸展,促使与其连接的聚二甲基硅氧烷微通道壁发生形变,截止微通道,实现微阀从开态向关态转变。撤除电信号,形状记忆合金线温度下降,恢复软性,在硬质塑料薄片的恢复力作用下,微阀重新由关态转为开态。以流体输运为实验对象进行微阀开关实验,结果表明,声表面波可有效控制形状记忆合金微阀的开关操作,在28.5dBm电信号功率作用下,微阀关闭时间为40.4s。 展开更多

关键词 微阀 形状记忆合金 声表面波 微通道 微流器件

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基于微流控技术的新型PDMS平面微阀 被引量：3

20

作者 倪君辉 李蓓智 +1 位作者 杨建国 LIN Qiao 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第3期85-87,共3页

针对常规微阀结构较为复杂,存在着制作成本较高、难于加工和不易系统集成等问题,提出了一种设计简单的柔性阀片-阀塞结构的PDMS平面微阀的研究。微阀的制作采用了标准PDMS模塑法微细加工工艺。测试结果表明微阀工作性能良好,反向泄漏量... 针对常规微阀结构较为复杂,存在着制作成本较高、难于加工和不易系统集成等问题,提出了一种设计简单的柔性阀片-阀塞结构的PDMS平面微阀的研究。微阀的制作采用了标准PDMS模塑法微细加工工艺。测试结果表明微阀工作性能良好,反向泄漏量可以减少到0.1 mL/min,而微阀的正/反向流量比可以达到41∶1,满足了微流体控制系统对流量调节的要求,可广泛应用于各种微流控系统中。 展开更多

关键词 PDMS 微阀 微流控芯片 微机电系统

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