本论文采用改进的热固化法和表面引发原子转移自由基聚合法,分别制备了空气等离子体与近红外光双重响应的聚二甲基硅氧烷(PDMS)@Fe₃O₄模具和湿度智能响应的PDMS@聚3-磺酸甲基丙烯酸钾盐(PSPMK)模具。两种模具分别以固相含量为75 wt%的Al₂O₃水基浆料作为原料,通过转移微模塑法成形Al₂O₃微结构生坯。利用红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、接触角测量仪、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕仪、原子力显微镜(AFM)等手段表征了两种模具和Al₂O₃微结构的结构成分、表面润湿性和微观形貌。研究了两种模具在软刻蚀成形过程中的表面润湿性调控机理,研究内容及结果如下:1.PDMS@Fe₃O₄模具采用空气等离子体(注模前)和近红外光辐照(脱模前)方法处理,制备出微结构完整的Al₂O₃生坯,其微结构的横向特征尺寸为99.5±0.7μm,深宽比约为1.3,表面粗糙度约为14.7 nm。相比于未经任何处理和只经过空气等离子体处理的PDMS@Fe₃O₄模具,该模具成形的Al₂O₃生坯的微结构更完整。这与空气等离子体处理后模具表面生成的亲水性硅羟基官能团和Fe₃O₄纳米颗粒在近红外光下的光热效应加快了模具表面疏水性恢复有关,其有利于Al₂O₃水基浆料在微通道中的流动填充和脱模。2.PDMS@PSPMK模具利用软刻蚀成形过程中Al₂O₃浆料水含量变化的特点,成形出微结构完整、独立的Al₂O₃生坯,其微结构的横向特征尺寸为99.6±1.3μm,深宽比约为1.3,表面粗糙度约为19.2 nm。该生坯在1600℃烧结1 h后致密度明显提高,可达96%,硬度为1958 HV,但Al₂O₃微结构表面粗糙度稍有增大,约为21.4 nm。PDMS@PSPMK模具可成形出微结构完整的生坯与PSPMK聚合物刷的水化-去水化可逆过程有关。在注模阶段,PSPMK聚合物刷在Al₂O₃水基浆料(高湿度)下发生水化作用,在模具表面形成水化层,聚合物刷呈现伸展的构象,水基浆料快速填充整个微通道。在干燥过程中,随着浆料中水分的逐渐蒸发(低湿度),PSPMK聚合物刷逐渐发生去水化作用,呈现收缩的构象,有利于脱模。另外,PDMS@PSPMK模具使用寿命明显提高,重复使用次数可高达10次。