| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-6页 |
| 主要符号表 | 第6-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-39页 |
| ·引言 | 第12-15页 |
| ·微机电系统的起源与特点 | 第12-13页 |
| ·微机电系统的制造技术及加工工艺 | 第13-14页 |
| ·微机电系统技术的应用领域 | 第14页 |
| ·MEMS 领域内的微型控制技术 | 第14-15页 |
| ·微型器件的特征结构与功能 | 第15-31页 |
| ·零维结构及其功能 | 第16-23页 |
| ·微液滴的功能 | 第16-20页 |
| ·微气泡的功能 | 第20-23页 |
| ·一维结构及其功能 | 第23-27页 |
| ·微型流道的功能 | 第23-25页 |
| ·微悬臂梁的功能 | 第25-27页 |
| ·二维结构及其功能 | 第27-29页 |
| ·三维结构及其功能 | 第29-31页 |
| ·MEMS 领域内常见的微型控制器件 | 第31-36页 |
| ·微系统中常见固体操控器件的典型工作原理 | 第31-34页 |
| ·基于机械效应的微型固体操作器件 | 第32页 |
| ·基于静电效应的微型固体操作器件 | 第32-33页 |
| ·基于光学效应的微型固体操作器件 | 第33-34页 |
| ·微系统中常见液体控制器件的典型工作原理 | 第34-36页 |
| ·微型阀门 | 第34-35页 |
| ·微型驱动泵 | 第35-36页 |
| ·微型混合器 | 第36页 |
| ·本文工作的主要内容 | 第36-39页 |
| 第二章 用于实现操纵微纳米固体对象的冰镊技术 | 第39-76页 |
| ·引言 | 第39-41页 |
| ·热传导型微/纳米冰镊操作器执行过程的数值模拟研究 | 第41-48页 |
| ·热传导型微/纳米冰镊操作器 | 第41-44页 |
| ·数学模型的建立 | 第44-45页 |
| ·微米尺度冰镊的典型执行过程 | 第45-47页 |
| ·纳米尺度冰镊的典型执行过程 | 第47-48页 |
| ·对流换热型微米冰镊操作器 | 第48-66页 |
| ·对流换热型微/纳米冰镊操作器的提出 | 第48-53页 |
| ·微米尺度对流换热型冰镊操作器的实验研究 | 第53-56页 |
| ·微米尺度对流换热型冰镊操作器有效性的理论评估 | 第56-61页 |
| ·冰镊操作器与液滴接触前的集总参数传热模型 | 第58-61页 |
| ·冰镊操作器与液滴接触后的集总参数传热模型 | 第61页 |
| ·微米尺度对流换热型冰镊操作器执行过程的数值模拟研究 | 第61-64页 |
| ·讨论 | 第64-66页 |
| ·纳米尺度对流换热型冰镊操作器的理论分析 | 第66-69页 |
| ·稀薄气体效应与传热分析理论 | 第66-67页 |
| ·纳米尺度冰镊操作器可行性的理论分析 | 第67-69页 |
| ·讨论 | 第69页 |
| ·热辐射型微/纳米冰镊操作器执行过程的数值模拟研究 | 第69-75页 |
| ·辐射模型的选择 | 第71-72页 |
| ·微米尺度热辐射型冰镊操作器的典型执行过程 | 第72-75页 |
| ·本章小结 | 第75-76页 |
| 第三章 用于实现控制微纳米流体的冰阀技术 | 第76-111页 |
| ·引言 | 第76-78页 |
| ·微/纳米流体控制用冰阀器件执行过程的数值模拟 | 第78-88页 |
| ·微/纳米流体控制用微型冰阀 | 第78-81页 |
| ·数值模型的建立 | 第81页 |
| ·冰阀典型执行过程 | 第81-84页 |
| ·流动速度对冰阀工作过程的影响 | 第84页 |
| ·制冷量对冰阀工作过程的影响 | 第84-86页 |
| ·流体介质对冰阀工作过程的影响 | 第86-87页 |
| ·微型冰阀位置对其工作过程的影响 | 第87-88页 |
| ·单冰阀实现微流体阵列控制的数值评估 | 第88-100页 |
| ·冰阀阵列间的热串扰现象 | 第88-89页 |
| ·数值模型的建立 | 第89-90页 |
| ·微流体阵列入口速度一致时的典型执行过程及参数化研究 | 第90-97页 |
| ·微流体阵列入口速度一致时的典型执行过程 | 第90-92页 |
| ·微型冰阀制冷量对控制流道阵列的影响 | 第92页 |
| ·基底材料对控制流道阵列的影响 | 第92页 |
| ·介质流动速度对控制流道阵列的影响 | 第92-94页 |
| ·流道间距对控制流道阵列的影响 | 第94-95页 |
| ·液体介质种类对控制流道阵列的影响 | 第95-97页 |
| ·微流体阵列入口速度不一致时的典型执行过程及参数化研究 | 第97-99页 |
| ·微流体阵列入口速度不一致时的典型执行过程 | 第97页 |
| ·微型冰阀制冷量对控制流道阵列的影响 | 第97-99页 |
| ·介质流动速度对控制流道阵列的影响 | 第99页 |
| ·讨论 | 第99-100页 |
| ·利用红外热成像实现对微型冰阀阵列工作过程的实时监测 | 第100-110页 |
| ·实验系统的组成 | 第101-103页 |
| ·实验结果 | 第103-110页 |
| ·单独启动第二级热电制冷片 | 第103-107页 |
| ·同时启动多个第二级热电制冷片 | 第107-110页 |
| ·本章小结 | 第110-111页 |
| 第四章 用于实现驱动微纳米流体的润湿泵技术 | 第111-136页 |
| ·引言 | 第111-112页 |
| ·用于实现微/纳米流体驱动的润湿泵技术的基本原理 | 第112-115页 |
| ·用于实现微/纳米流体驱动的润湿泵技术的理论分析及数值模拟 | 第115-118页 |
| ·润湿驱动泵工作过程的理论模型 | 第115-117页 |
| ·润湿驱动泵工作过程的数值模拟 | 第117-118页 |
| ·用于实现微/纳米流体驱动的润湿泵技术的原理性实验研究 | 第118-119页 |
| ·各项研究结果 | 第119-129页 |
| ·理论分析结果 | 第119-124页 |
| ·润湿驱动泵的泵送速度 | 第120页 |
| ·干燥多孔材料特征长度比对泵送速度的影响 | 第120-122页 |
| ·微型管道内径尺寸对泵送速度的影响 | 第122-123页 |
| ·环境温度对泵送速度的影响 | 第123-124页 |
| ·实验结果 | 第124-127页 |
| ·润湿驱动泵的泵送速度 | 第124-126页 |
| ·选取不同干燥多孔材料对泵送速度的影响 | 第126页 |
| ·微型管道内径尺寸对泵送速度的影响 | 第126-127页 |
| ·数值模拟结果与实验结果对比 | 第127-129页 |
| ·讨论 | 第129-134页 |
| ·本章小结 | 第134-136页 |
| 第五章 基于泰勒扩散的微型混合器工作过程的数值模拟 | 第136-162页 |
| ·引言 | 第136-138页 |
| ·泰勒扩散的流体动力学模型 | 第138-139页 |
| ·数值模拟及结果 | 第139-143页 |
| ·典型泰勒扩散过程的数值模拟结果 | 第139-141页 |
| ·基于泰勒扩散的微型混合器工作过程的数值模拟结果 | 第141-143页 |
| ·基于泰勒扩散的微型混合器工作过程的参数化研究 | 第143-148页 |
| ·流动速度对混合效率的影响 | 第143-145页 |
| ·两种液体拥有一致的入口速度 | 第143-145页 |
| ·两种液体拥有不同的入口速度 | 第145页 |
| ·交替周期对混合效率的影响 | 第145-148页 |
| ·流道内部设置结构对混合效率的影响 | 第148页 |
| ·讨论 | 第148-151页 |
| ·利用红外热成像方法实现对微型混合器工作过程的实验研究 | 第151-160页 |
| ·实验系统的组成 | 第151-152页 |
| ·实验结果 | 第152-158页 |
| ·对于液体流动过程的监测 | 第152-153页 |
| ·输入可发生相互反应的两种液体 | 第153-156页 |
| ·输入不发生相互反应的液体 | 第156-158页 |
| ·各种材料的红外线发射性能检测 | 第158-160页 |
| ·本章小结 | 第160-162页 |
| 第六章 全文总结及进一步工作展望 | 第162-167页 |
| ·本文的主要内容和贡献 | 第162-164页 |
| ·用于实现操纵微/纳米固体对象的冰镊技术 | 第162-163页 |
| ·用于实现微/纳米流体控制的冰阀技术 | 第163页 |
| ·用于实现微/纳米流体驱动的润湿泵技术 | 第163-164页 |
| ·基于Taylor 扩散的微型混合器工作过程的数值模拟 | 第164页 |
| ·本文的主要创新点 | 第164-165页 |
| ·本文进一步工作的展望 | 第165-167页 |
| 参考文献 | 第167-188页 |
| 个人简历 | 第188-189页 |
| 攻读博士学位期间发表（或待发表）的论文目录 | 第189-192页 |
| 攻读博士学位期间申请的专利 | 第192-193页 |
| 攻读博士学位期间所获得的奖励 | 第193-194页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第194-195页 |
| 致谢 | 第195-197页 |
