[發明專利]一種喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法

有效

• 申請號: 201110200283.0
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102277598A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 明平美;呂珍斌;王書卿;秦歌;王艷麗;呂文星
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: C25D1/10
• 分類號: C25D1/10
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才;馬柯柯

1.一種喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

（a）將布有鏤空的微小孔陣列的石蠟模板與導電基底緊密貼合，在黃光環境中用光刻膠填充石蠟模板上的微小孔陣列；然后，將光刻膠在室溫下風干，之后，對貼合在一起的石蠟模板與導電基底進行加熱，加熱到可以融化石蠟而不影響光刻膠狀態的溫度，將熱融化后的石蠟去除，便在導電基底上面形成微小柱狀陣列；

（b）用溫控系統對導電基底上微小柱狀陣列的柱體上端部進行加熱并保持第一設定時間，將微小柱狀陣列中各柱體頂端以熱熔化的方式進行倒圓角，之后，冷卻至室溫；

（c）將ITO導電玻璃平板電極放置于導電基底上各微小柱體頂端的上方，?ITO導電玻璃平板電極設置為與導電基底平行；在ITO導電玻璃平板電極與導電基底之間的間隙充填滿甘油，使用溫控系統在ITO導電玻璃平板電極側進行加熱，使ITO導電玻璃平板電極與導電基底間隙內的平板側到基底側的溫度形成從高到低的梯度分布，并保持第二設定時間，使微小柱狀陣列中各個柱體占總高度的1/4～1/3長度的上端部軟熔為粘流態，而微小柱狀陣列中各個柱體的除前述上端部以下的其余部分仍為固態；

（d）將導電基底連接強電場驅動直流電源的正極，將ITO導電玻璃平板電極連接強電場驅動直流電源的負極，使導電基底與ITO導電玻璃平板電極之間形成強電場，微小柱狀陣列中各個柱體軟熔為粘流態的上端部在所述強電場的電場力作用下發生壓縮變形，使各個柱體形成為下端部為直柱狀、上端部為外擴的喇叭形的蘑菇狀結構，之后，關掉所述的強電場驅動直流電源；

（e）將步驟d）中形成的蘑菇狀結構的柱體于室溫下冷卻，使各柱體上軟熔為粘流態的上端部硬化，之后，清洗掉甘油，便形成喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模。

2.根據權利要求1所述的喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法，其特征在于：所述光刻膠為SU-8膠。

3.根據權利要求1所述的喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法，其特征在于：所述光刻膠為聚甲基丙烯酸甲酯。

4.根據權利要求1或2或3所述的喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法，其特征在于：所述ITO導電玻璃平板電極與步驟a）中導電基底上微小柱體頂端面之間的間隙范圍為0.2～0.5mm。

5.根據權利要求1或2或3所述的喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法，其特征在于：步驟d）中所述的強電場的電場強度范圍為1800～3000V/cm。

6.根據權利要求1或2或3所述的喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法，其特征在于：所述的石蠟模板是采用沖孔的方法在薄石蠟平板上沖出微小通孔陣列，以制作出石蠟模板。

7.根據權利要求1或2或3所述的喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法，其特征在于：步驟（a）中“對貼合在一起的石蠟模板與導電基底進行加熱，加熱到可以融化石蠟而不影響光刻膠狀態的溫度”，所述的“溫度”范圍為50~55℃。

8.根據權利要求1或2或3所述的喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法，其特征在于：步驟（b）中“用溫控系統對導電基底上微小柱狀陣列的柱體上端部進行加熱并保持第一設定時間”，所述的加熱溫度為65℃~95℃，第一設定時間為60秒~120秒。

9.根據權利要求1或2或3所述的喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法，其特征在于：步驟（c）中所述的“使用溫控系統在ITO導電玻璃平板電極側進行加熱，使ITO導電玻璃平板電極與導電基底間隙內的平板側到基底側的溫度形成從高到低的梯度分布，并保持第二設定時間”，溫控系統控制平板電極保持的溫度范圍為100℃~150℃，溫控系統控制導電基底保持的溫度范圍為20℃~30℃，第二設定時間為5~10分鐘。

10.根據權利要求1或2或3所述的喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法，其特征在于：所述的石蠟模板厚度為100~1000μm；鏤空的微小孔陣列中的各微小孔為直徑50~1000μm的直壁圓形通孔，兩相鄰微小孔孔壁之間的間距不小于100μm。