[發明專利]一種基于Fe-PDMS復合材料的油液磨粒分離裝置及其制作方法

在審

• 申請號: 202111117231.7
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113680524A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 王俊生;趙鵬璐;趙凱
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: B03C1/033
• 分類號: B03C1/033;B29C39/10;B29C39/26;B29C69/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

1.一種基于Fe-PDMS復合材料的油液磨粒分離裝置，其特征在于，包括：

玻璃基底，用于刮涂Fe-PDMS涂層；

PDMS層，與所述玻璃基底貼合形成微通道；

微通道，用于使包含顆粒的流體流過，包括兩個進液口和三個出液口；

永磁體，設置在所述微通道一側，用于產生磁場；

Fe-PDMS涂層，設置在所述微通道與所述永磁體之間。

2.根據權利要求1所述的基于Fe-PDMS復合材料的油液磨粒分離裝置，其特征在于，所述PDMS層的一面設置有凹狀流道，設置有凹狀流道的PDMS層與所述玻璃基底貼合形成微通道。

3.根據權利要求1所述的基于Fe-PDMS復合材料的油液磨粒分離裝置，其特征在于，所述微通道的側面30微米處設置有用于嵌入所述Fe-PDMS涂層的矩形凹槽。

4.根據權利要求1所述的基于Fe-PDMS復合材料的油液磨粒分離裝置，其特征在于，所述Fe-PDMS涂層為凸狀結構，且所述Fe-PDMS涂層為1微米球形鐵顆粒與PDMS按照一定比例混合成的鐵磁性材料。

5.根據權利要求3所述的基于Fe-PDMS復合材料的油液磨粒分離裝置，其特征在于，所述矩形凹槽的面積大于所述Fe-PDMS涂層的面積。

6.根據權利要求1所述的基于Fe-PDMS復合材料的油液磨粒分離裝置，其特征在于，所述永磁體與所述微通道之間的距離可調。

7.根據權利要求6所述的基于Fe-PDMS復合材料的油液磨粒分離裝置，其特征在于，所述永磁體的長度大于所述Fe-PDMS涂層的長度，所述永磁體與所述Fe-PDMS涂層中心對齊且設于所述微通道的同一側。

8.根據權利要求1所述的基于Fe-PDMS復合材料的油液磨粒分離裝置，其特征在于，所述微通道的高度等于所述Fe-PDMS涂層的高度，保證所述PDMS層與所述玻璃基底緊密貼合，貼合時保證所述Fe-PDMS涂層與所述矩形凹槽對準。

9.一種基于權利要求1-8中任意一項權利要求所述基于Fe-PDMS復合材料的油液磨粒分離裝置的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、配置PDMS凝膠，將PDMS與固化劑混合并攪拌均勻，其中PDMS與固化劑的比例為10:1；

S2、配置Fe-PDMS，將1微米球形鐵顆粒與PDMS凝膠混合攪拌20分鐘，靜置2小時，其中鐵顆粒質量分數為70％；

S3、在有凸狀模具的硅片上澆筑PDMS凝膠，定型后脫下裁剪形成具有微通道的PDMS層；

S4、在有凹狀模具的玻璃基底上刮涂靜置好的Fe-PDMS，待定型后脫去所述凹狀模具以在所述玻璃基底上形成Fe-PDMS涂層；

S5、將PDMS層與玻璃基底貼合，使Fe-PDMS涂層嵌入PDMS層上的矩形凹槽；

S6、將永磁體放置在PDMS層有Fe-PDMS涂層一側的玻璃基底上，使永磁體與Fe-PDMS涂層中心對齊，非永久性固定永磁體，使永磁體與微通道的距離可調。