进入21世纪以来,随着科学水平的不断提高,越来越多的研究者已经开始重视科学仪器,特别是在微流控芯片方面。为了让分析设备微型化、集成化,尽早的实现个人化、家庭化,人们对流体的快速而有效的混合进行了大量的理论推导和实验研究。本文首先将叶序理论与微流体混合机理相融合,提出了端面结构、柱状展开结构、柱状结构三种不同结构的叶序排布通道微混合器,并分别对每种结构依次分析了叶序系数、微圆柱直径、微圆柱排布形式等对微圆柱排布形态的影响。结合金属蚀刻原理和电镀技术,设计出叶序排布混合通道的制造工艺流程,并利用三维造型软件(UG)设计三种结构微混合器在不同参数下的混合通道。其次利用FLUENT软件对混合液在不同结构微混合器中的流动状态进行了数值模拟,模拟结果表明:混合液在叶序排布混合通道内沿着叶列线沟槽均匀流动,且叶序排布通道内混合液的流动要比其他排布形式的混合通道流动更均匀,混合效果更好。然后根据所设计的叶序排布混合通道的制造工艺流程,制造出所设计参数的微混合器。其中的关键步骤是叶序排布防蚀层与微圆柱的制备。本文采用光刻技术制备了叶序排布防蚀层,利用电解蚀刻和电铸依次加工出三种微混合器的混合通道,制作完成的混合通道与上下盖板紧密粘合,准备进行混合性能实验。最后针对不同结构的微混合器搭建了实验平台,对每种结构的微混合器依次进行了混合性能对比实验。本文分别进行了不同叶序系数、不同微圆柱直径、不同微圆柱排布形式、不同进样速度下的叶序排布通道微混合器进行对比实验,结果表明:通过改变叶序排布通道微混合器的叶序系数、微圆柱直径、微圆柱排布形式等可以实现微混合器的优化;选取合适的进样速度可以实现微混合器良好的混合性能,且在相同的实验条件下,叶序排布通道微混合器的混合性能要优于其他微圆柱排布形式的微混合器。