[发明专利]在微流体装置中插入多孔材料的方法

权利要求书

1.包含玻璃、陶瓷或者玻璃状陶瓷结构的微流体装置，所述微流体装置具有至少一个微流体通路，维持了位于所述微流体通路中的构成了多孔横向壁的微孔隔膜，其特征在于，所述玻璃、陶瓷或者玻璃状陶瓷结构由具有第一软化点（SP）和第一热膨胀系数（TEC）的第一玻璃、陶瓷或者玻璃状陶瓷材料制备，所述多孔隔膜由具有第二软化点和第二热膨胀系数的第二玻璃、陶瓷或者玻璃状陶瓷材料制备；其中第二软化点不同于第一软化点，第二热膨胀系数接近第一热膨胀系数。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述结构的第一软化点高于隔膜的第二软化点，具体地，所述结构的第一软化点比隔膜的第二软化点至少高30°C。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述结构的第一软化点比隔膜的第二软化点至少高50°C。

4.如权利要求1至3中一项所述的装置，其特征在于，所述第二热膨胀系数与第一热膨胀系数之间的差别小于或等于5.10^-7.C^-1。

5.如权利要求1至4中一项所述的装置，其特征在于，所述结构的第一软化点（SP）的范围为830℃至1050℃，且第一热膨胀系数（TEC）范围为30x10^-7.C^-1至37x10^-7.C^-1。

6.如权利要求1至5中一项所述的装置，其特征在于，所述第二软化点（SP）的范围为800℃至850℃，且第二热膨胀系数（TEC）范围为29x10^-7.C^-1至37x10^-7.C^-1。

7.如权利要求1至6中一项所述的装置，其特征在于，通过控制隔膜与玻璃、陶瓷或者玻璃状陶瓷结构的密封步骤的温度，特别是进行密封步骤时的温度，来控制所述隔膜的孔隙率。

8.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述玻璃、陶瓷或者玻璃状陶瓷结构选自陶瓷及其复合物粉末，所述复合物粉末为，例如：氧化锆硅酸盐、硅酸铝、氧化锆、氧化铝、碳化硅、氮化硅以及含氧化锆-铝的陶瓷组合物。

9.如以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述多孔隔膜由硼硅酸盐玻璃制备。

10.如权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述隔膜玻璃、陶瓷或者玻璃状陶瓷材料是玻璃，具体地，具有约为826°C的第二软化点以及约为32x10^-7.C^-1的第二热膨胀系数。

11.如以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在密封处理步骤之后，所得到的多孔隔膜的孔隙率范围为10-20％。

12.一种制备如以上权利要求中任一项所定义的微流体装置的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供包含至少一个微流体通路的玻璃、陶瓷或者玻璃状陶瓷微流体结构，所述玻璃、陶瓷或者玻璃状陶瓷结构由具有第一软化点（SP）以及第一热膨胀系数（TEC）的第一陶瓷或者玻璃状陶瓷玻璃材料所制备；

b)提供至少一个玻璃微孔隔膜，所述玻璃微孔隔膜由具有第二软化点和第二热膨胀系数的第二玻璃陶瓷或者玻璃状陶瓷材料制备；其中第二软化点不同于第一软化点，第二热膨胀系数接近第一热膨胀系数；

c)将隔膜与微流体结构进行组装，所述微孔隔膜位于所述微流体通路中，且构成了所述通路的横向壁；

d)在低于所述第二软化点的温度下进行至少一个密封步骤，进行的时间适合于控制隔膜孔隙率的变化，并通过接触微流体结构的壁来提供隔膜的紧密密封，从而使得隔膜在微流体通路中构成紧密的横向壁，迫使通路中的流体通过多孔隔膜。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一软化点高于第二软化点。

14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述密封步骤在780-820°C，具体为约805°C的温度范围下，进行5-15分钟，具体为约10分钟。

15.如权利要求12至14中一项所述的方法，其特征在于，所述第二热膨胀系数与第一热膨胀系数之间的差别小于或等于5.10^-7.C^-1。