PZT驱动的微泵研制及特性分析

发布时间：2023-12-26 18:45

　　本文设计制作了一种PZT驱动的无阀型微泵，其无阀型单向阀是由一对等腰三角形截面的扩散／收缩管组成。通过计算机软件IntelliSuite对制作工艺的模拟，确定了无阀型微泵驱动腔和扩散／收缩管微阀的制作方案。采用MEMS工艺制作出所设计的部件并组装完成微泵样机。微泵的性能测试和静态过流实验表明，当施以8000Hz的250V方波电压时，最大流量为12μL／min，最大背压为578Pa。同时，运用CFD软件对整个微泵静态分析的结果与实验结果比较，验证了模型的可靠性，并运用此模拟方法分析了扩散管的角度、长度和最小口宽度分别对扩散管压力损失系数和扩散管整流效率的影响，优化了无阀型单向阀扩散／收缩管的结构参数，对进一步提升微泵的性能奠定了基础。

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 MEMS和微系统
        1.1.2 微泵
    1.2 国内外同类课题研究现状
        1.2.1 有阀型微泵
        1.2.2 无阀型微泵
        1.2.3 扩散/收缩管
    1.3 微泵的未来发展趋势
    1.4 本课题的意义和主要研究工作
    1.5 小结
第2章 无阀型微泵的基本结构、工作原理
    2.1 无阀型微泵的基本结构
    2.2 无阀型微泵的工作原理
        2.2.1 压电片的工作原理
        2.2.2 扩散/收缩管的流体理论分析
    2.3 小结
第3章 无阀型微泵的计算机工艺模拟和制备工艺
    3.1 计算机工艺模拟
        3.1.1 IntelliSuite结构体系
        3.1.2 无阀型微泵的工艺流程模拟
        3.1.3 扩散/收缩管的腐蚀模拟
    3.2 无阀型微泵的制备工艺
    3.3 小结
第4章 无阀型微泵的实验过程及结果分析
    4.1 无阀型微泵的动态性能测试
        4.1.1 频率与流量之间的关系
        4.1.2 电压与流量之间的关系
    4.2 无阀型微泵静态性能测试及计算机模拟性能分析
        4.2.1 无阀型微泵的静态性能测试
        4.2.2 无阀型微泵的计算机模拟性能分析
    4.3 小结
结论
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
参考文献
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本文编号：3875338