集成傳熱單元和檢測單元的微流體反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于微流體反應技術領域，特別是一種集成傳熱單元和檢測單元的微流體反應器。
【背景技術】
[0002]微流控技術(Microfludics)從涵蓋的學科與技術特點看，既包含了對微流體特性的認識與研宄，也包括在微結構中操控流體的技術。它是使用微米級尺寸的通道完成對微小流體的處理和操縱，實現產品的制備、反應、分離和檢測等功能。具有高傳質傳熱效率、高反應速率、高選擇性、消耗微小等優點，適合微量合成化學反應的進行。
[0003]其中嵌段流技術引入了多相流流體概念，將連續流體分割成多個均一獨立的分散流體。并且嵌段間的相互獨立減少了試劑間的相互污染，嵌段分散相完全被連續相包覆，不與壁面發生接觸摩擦，避免了固體顆粒對微通道的堵塞，因此該技術已經應用于結晶顆粒的制備和篩選。但是對于危險反應的發生，例如含能材料的制備仍處于研宄階段。
[0004]且傳統實驗室使用的微流體反應器的材料是硅和玻璃，在制備和鍵合工藝上存在一定的難度，成本較高，生產周期較長，易破碎等，不適宜集成規模化的生產使用。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種可采用嵌段流技術合成具有特定形貌、尺寸微小的含能材料晶體，且制作簡單快捷、易組裝拆卸、易清洗更換的集成傳熱單元和檢測單元的微流體反應器。
[0006]實現本實用新型目的的技術解決方案為:
[0007]一種集成傳熱單元和檢測單元的微流體反應器，包括尺寸相同疊放設置的七層板材，依次為反應器上蓋板，在板材兩端分別刻有進液通道和出液通道的混合流體進出口層，在板材上刻有反應通道的流體反應層，隔板，在板材上刻有熱傳導通道的熱傳導流體流動層，在板材的一端分別刻有進液和出液通道的熱傳導流體進出口層和反應器下蓋板；混合流體進出口層的進液通道和出液通道位于板材的不同端，進液通道設置兩個或兩個以上，進液通道內嵌入的軟管通過分流連接器與流體反應層反應通道內的軟管連通，流體反應層反應通道內的軟管延伸至混合流體進出口層的出液通道，熱傳導流體流動層的熱傳導通道和熱傳導流體進出口層的進出液通道被一根軟管貫穿，垂直于板材設置有貫穿整個裝置的光纖檢測器，光纖檢測器與反應通道內的軟管相接觸。
[0008]本實用新型與現有技術相比，其顯著優點:
[0009](I)本實用新型采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料，便于將控溫、檢測單元集成一體，提高反應裝置的集成化程度。
[0010](2)本實用新型采用嵌段流技術，由于嵌段體積較小，比表面積增大，實現高傳質傳熱，提高了混合效率與反應產率，適用于含能材料晶體生成的微流體反應。
[0011](3)本實用新型結構設計合理，將嵌段流技術巧妙的應用于含能材料的制備中，制作簡單快捷、易組裝拆卸、易清洗更換O
[0012]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型應用于混合的微流體反應器的總體結構示意圖。
[0014]圖2是本實用新型應用于混合的微流體反應器混合流體進出口層的結構示意圖。
[0015]圖3是本實用新型應用于混合的微流體反應器流體反應層的結構示意圖。
[0016]圖4是本實用新型應用于混合的微流體反應器熱傳導流體流動層的結構示意圖。
[0017]圖5是本實用新型應用于混合的微流體反應器熱傳導流體進出口層的結構示意圖。
[0018]圖6是本實用新型應用于嵌段流的微流體反應器的總體結構示意圖。
[0019]圖7是本實用新型應用于嵌段流的微流體反應器混合流體進出口層的結構示意圖。
[0020]圖8是本實用新型應用于嵌段流的微流體反應器流體反應層的結構示意圖。
[0021]圖9是本實用新型應用于嵌段流的微流體反應器熱傳導流體流動層的結構示意圖。
[0022]圖10是本實用新型應用于嵌段流的微流體反應器熱傳導流體進出口層的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]結合圖1?圖10:
[0024]本實用新型一種集成傳熱單元和檢測單元的微流體反應器，包括尺寸相同疊放設置的七層板材，依次為反應器上蓋板1，在板材兩端分別刻有進液通道8和出液通道10的混合流體進出口層2，在板材上刻有反應通道的流體反應層3，隔板4，在板材上刻有熱傳導通道的熱傳導流體流動層5，在板材的一端分別刻有進液和出液通道的熱傳導流體進出口層6和反應器下蓋板7 ;混合流體進出口層2的進液通道8和出液通道10位于板材的不同端，進液通道8設置兩個或兩個以上，進液通道8內嵌入的軟管通過分流連接器11與流體反應層3反應通道內的軟管連通，流體反應層3反應通道內的軟管延伸至混合流體進出口層2的出液通道10，熱傳導流體流動層5的熱傳導通道和熱傳導流體進出口層6的進出液通道12被一根軟管貫穿，垂直于板材設置有貫穿整個裝置的光纖檢測器13，光纖檢測器13與反應通道內的軟管相接觸。
[0025]板材為聚甲基丙烯酸甲酯板材。
[0026]七層板材通過貫穿板材的螺栓緊固。
[0027]軟管通過連接器與外部連通。
[0028]本實用新型采用機械加工的方法將所設計的通道結構形狀雕刻于一定厚度的PMMA基板上，再根據尺寸要求裁取固定尺寸的PMMA蓋板，在四周和中心重要位置打孔。再將具有一定厚度的軟管(例如硅膠軟管)，沿加工形狀嵌入通道中，上下兩個蓋板和螺絲組裝固定后形成簡易的微流體反應器。反應器流體通道橫截面為圓形，更適宜流體流動，易產生嵌段并減少反應過程中嵌段掛壁粘連的可能性。
[0029]流體的快速混合采用Y型連接器將互溶的兩種流體匯聚，通過彎曲通道結構實現流體的高效混合。流動嵌段的生成采用T型連接