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基于电场驱动熔融喷射3D打印大面积聚甲基丙烯酸甲酯微结构制造方法 被引量:2
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作者 杨昆 杨建军 +3 位作者 赵佳伟 彭子龙 韦子龙 兰红波 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期115-123,共9页
针对大面积聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微结构低成本制造的难题以及高分辨率PMMA成型的实际需求,提出一种基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印实现大面积PMMA微结构高效低成本制造的新方法。通过高速摄像机实验观测和系列打印实验研究,揭示了主... 针对大面积聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微结构低成本制造的难题以及高分辨率PMMA成型的实际需求,提出一种基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印实现大面积PMMA微结构高效低成本制造的新方法。通过高速摄像机实验观测和系列打印实验研究,揭示了主要工艺参数对于成型过程、打印分辨率、打印质量的影响和规律,优化的工艺参数范围为:电压1200~1300 V,气压3~10 kPa,打印高度200~400μm,打印速度5~20 mm/s,材料加热温度210~230℃。利用提出的新方法,结合优化出的工艺参数,采用内径250μm的喷嘴,实现了最小特征尺寸15μm、图形面积70 mm×70 mm大尺寸微模具以及高宽比达到9∶1大面积复杂微结构和组织工程支架的制造。 展开更多
关键词 3D打印 电场驱动喷射 熔融沉积成型 大面积聚甲基丙烯酸甲酯微结构 高分辨率甲基丙烯酸甲酯成型
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在PMMA上低温沉积TiO_(2)薄膜的光学性能及显微结构 被引量:2
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作者 纪建超 颜悦 +3 位作者 陈宇宏 哈恩华 郝常山 雷沛 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期7-12,共6页
采用直流脉冲磁控溅射的方法,在有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)上沉积了TiO_(2)薄膜。研究了氧气比例、真空度等参数对TiO_(2)薄膜的结构及光学性能的影响。借助椭圆偏振光测试仪、X射线衍射(XRD)仪、分光光度计、原子力显微镜(AFM)... 采用直流脉冲磁控溅射的方法,在有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)上沉积了TiO_(2)薄膜。研究了氧气比例、真空度等参数对TiO_(2)薄膜的结构及光学性能的影响。借助椭圆偏振光测试仪、X射线衍射(XRD)仪、分光光度计、原子力显微镜(AFM)等表征手段,分析了薄膜的光学特性、元素组成、结晶性能、及显微结构。结果表明,随氧气比例的增加,薄膜的沉积速率降低,沉积的薄膜的粒径变大,薄膜趋于疏松;在光学性能方面表现为随氧气比例的增加,折射率递减,但可见光透过率增加,反射率谱线出现红移;根据折射率计算的薄膜堆积密度分别为0.95、0.93、0.87、0.88、0.78,与氧气比例反向变化;根据光谱计算的薄膜禁带宽度在3.12~3.14 eV之间,与氧气比例反向变化;随工作真空度的降低,薄膜的沉积速率先升后降,薄膜趋于疏松,折射率下降,根据折射率计算的薄膜堆积密度为0.96、0.95、0.90、0.89、0.88、0.88、0.87,真空度对薄膜可见光透过率具有正向影响,对薄膜的禁带宽度有反向影响,禁带宽度在3.13~3.16 eV之间;本文沉积的TiO_(2)薄膜为无定形态,氧气比例与真空度的变化对其结晶性基本无影响。 展开更多
关键词 甲基丙烯酸甲酯 二氧化钛 薄膜 磁控溅射 光学性能 微结构
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超声波键合能量引导微结构PMMA基片的制作(英文) 被引量:2
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作者 陶琳 罗怡 +2 位作者 张彦国 张宗波 王晓东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1373-1378,共6页
为了用超声波键合的方法实现微流控芯片的封装,采用选择性键合方式在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基片的微沟道两侧设计、制作了能量引导微结构,用热压法在同一PMMA基片上一次成形了凸起的能量引导微结构和凹陷的微沟道。用套刻和湿法腐蚀的... 为了用超声波键合的方法实现微流控芯片的封装,采用选择性键合方式在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基片的微沟道两侧设计、制作了能量引导微结构,用热压法在同一PMMA基片上一次成形了凸起的能量引导微结构和凹陷的微沟道。用套刻和湿法腐蚀的方法制作了复合一体化硅模具。通过正交实验,确定了优化后的热压工艺参数。实验结果表明,由于同时存在凹、凸微结构,因此优化后的热压成形温度比传统的热压凹陷结构的成形温度提高15 ~20 ℃,在温度为140 ℃、保压时间为300 s、压力为1 .65MPa的实验条件下,微结构的复制精度达到了99 %。 展开更多
关键词 甲基丙烯酸甲酯基片 能量引导微结构 微超声键合 热压
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PMMA近玻璃化转变温度下应力松弛特性分析 被引量:5
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作者 王琦 吴大鸣 +3 位作者 刘颖 许红 李瑞 孙靖尧 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期5-8,共4页
为了探究聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在近玻璃化转变温度下应力松弛现象的相关规律,对其在近玻璃化转变温度处进行了压缩应力松弛实验,得到了若干组实验数据。对于聚合物在玻璃化转变温度以下的松弛过程,WLF方程无法适用,因此采用Arrhenius... 为了探究聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在近玻璃化转变温度下应力松弛现象的相关规律,对其在近玻璃化转变温度处进行了压缩应力松弛实验,得到了若干组实验数据。对于聚合物在玻璃化转变温度以下的松弛过程,WLF方程无法适用,因此采用Arrhenius方程从能量的角度对其松弛过程进行分析,得到了在近玻璃化转变温度下PMMA松弛时间常数τ和温度T的关系,为PMMA在玻璃化转变温度以下松弛移动因子的确定提供了理论支持。 展开更多
关键词 微结构 应力松弛 近玻璃化转变温度 Arrhenius方程 甲基丙烯酸甲酯
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应用X射线光刻的微针阵列及掩模板补偿 被引量:5
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作者 陈少军 李以贵 杉山进 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期420-425,共6页
提出了一种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微针的微细加工工艺,该工艺基于PCT技术,结合X射线以及光刻掩模制作三维微结构。通过移动LIGA掩模板曝光来加工微立体PMMA结构,其加工形状取决于X光光刻掩模板吸收体的形状。实验显示,最终的结构形状... 提出了一种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微针的微细加工工艺,该工艺基于PCT技术,结合X射线以及光刻掩模制作三维微结构。通过移动LIGA掩模板曝光来加工微立体PMMA结构,其加工形状取决于X光光刻掩模板吸收体的形状。实验显示,最终的结构形状并非完全与掩模板上吸收体的形状一致。如果不对X光光刻掩模板的吸收体形状进行补偿,即会使被加工的微结构侧面变形,从而影响微针的性能。分析了微针阵列侧面变形的原因,认为这种变形是由于显影时间与曝光量之间的非线性关系导致结构形状与曝光量分布不完全一致造成的。利用PCT方法制作的PMMA微针其长度为100~750μm,直径为30~150μm,针尖的直径最小可达100nm。通过对LIGA掩模板上的吸收体图形进行适当的补偿,使吸收体图形从中空的双直角三角形变为中空的半椭圆图形,增强了带沟道的微注射针阵列的强度。 展开更多
关键词 X射线光刻 甲基丙烯酸甲酯 三维微结构 掩模 吸收体
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PMMA双面滚压成型的数值模拟与验证实验
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作者 傅志红 张洲 朱亚威 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期65-69,共5页
利用有限元软件ABAQUS,对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)光扩散板双面滚压成型过程进行了数值模拟。通过建立PMMA的黏弹性模型,以微结构的复制率作为评价标准,利用数值模拟方法,分析了滚筒旋转速度、滚筒下压距离和PMMA基板温度对PMMA光扩散板... 利用有限元软件ABAQUS,对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)光扩散板双面滚压成型过程进行了数值模拟。通过建立PMMA的黏弹性模型,以微结构的复制率作为评价标准,利用数值模拟方法,分析了滚筒旋转速度、滚筒下压距离和PMMA基板温度对PMMA光扩散板两面不同形状微结构复制率的影响。结果表明,半圆形微结构复制率比等边三角形微结构复制率高;在一定范围内,复制率随着滚筒旋转速度的减小和滚筒下压距离的增大而增大,随PMMA基板温度升高而先增大后减小;当滚筒旋转速度为0.05rad/s,滚筒下压距离为0.45mm,PMMA基板温度为140℃时,半圆形和等边三角形微结构复制率均达到最大,分别为65.5%和51.2%。滚筒下压距离对复制率的影响最大,针对该参数进行实际滚压成型实验并将实验结果与仿真结果进行了对比验证,发现两者基本一致。 展开更多
关键词 甲基丙烯酸甲酯 光扩散板 双面滚压成型 ABAQUS 数值模拟 微结构 复制率
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