微结构阵列在材料表面改性方面有着广泛的应用,被广泛应用于医疗、微机电、光学、建筑、交通等领域,传统的微结构阵列加工方式存在着设备昂贵、生产效率低、制品复制度差的缺陷,具有一定的局限性。光固化压印成型具有成型设备简单,成型效率高,工艺条件简单,环境友好的优势,被广泛应用于微纳制造领域。由于光固化成型过程本质为大分子的交联聚合反应,导致光固化材料成型后相较于传统的热塑性材料收缩率较大,极大的影响了微结构阵列的复制精度。本文针对光固化压印法制备微结构阵列精度低的问题,对不同组分光固化材料进行收缩率测试,调配出低收缩率光固化配方,并进行了工艺优化,成功制备出高精度微结构阵列,主要研究内容如下:1.以实验室前期设计制造的光固化注射成型设备为基础,设计制造了一套光固化成型过程收缩率测试装置,主要包括模具模块、注射模块、辐照模块、控制模块,设备通过测量补缩量的大小计算光固化材料体系成型收缩率,具有操作简单,测试方便的优势。通过电动、气动的方式联合控制设备的注射-固化测试-脱模,实现了测量的半自动化。2.采用自主研制的光固化收缩率测试装置,探究了不同工艺条件、不同光固化材料组分(低聚物、活性稀释剂)对制品力学性能、收缩率的影响,调制出适合光固化压印的低收缩率材料配方。3.通过光刻法制备了微结构阵列母版,进而制备出压印所用的PDMS透明模具,采用实验室自制的光固化压印机探究了保压压力、辐照时间、辐照强度对微结构阵列制品精度的影响,结果表明,最佳工艺条件下制备出的微结构阵列单元仍然存在表面凹陷的现象。结合光固化反应机理,对压印工艺进行改进,先采用短波长紫外光对光固化材料照射,再进行中波段紫外光照射固化成型,成功制备出高度复制度达到98.13%,圆柱直径复制度达到97.89%的圆柱形微结构阵列,解决了微结构单元表面凹陷的问题。4.针对压印实验后微结构阵列制品出现的缺陷,模拟分析了微结构阵列制品与PDMS模具脱开过程,揭示了微结构阵列产生缺陷的原因,根据模拟模型研究了脱模时间,摩擦系数,模具弹性模量对微结构单元受力的影响,结果表明,适当延长脱模时间,降低摩擦系数,改善模具弹性模量,可有效解决微结构表面缺失、断晶的缺陷,提高微结构阵列制备精度。