以微流控芯片为载体,运用直流绝缘式介电泳的微粒操控技术具有非侵入性、无破坏性、低成本和高效率的优点。本文基于直流绝缘式介电泳技术和数值模拟方法,在平行锯齿状通道的基础上设计了一种二维微扩式锯齿状微通道,实现了对直径分别为4μm、8μm、12μm、16μm、20μm的聚苯乙烯微粒的多目标同时分离。通过分析电泳力和介电泳力对微粒运动轨迹的影响,并与平行锯齿状微通道中微粒在运动过程中的受力及分离效果的对比,得到了微扩锯齿状微通道分离效果要优于平行锯齿状微通道的结论,而且两种通道都能够实现多种不同直径微粒的完全分离。通过进一步调节微扩通道扩展角、电压以及管道齿数对微扩通道进行优化,使微扩锯齿状通道的分离效果与性价比达到最优。最后为了便于不同直径微粒的分选和收集,重新设计了带有隔栏结构的出口。并得到了如下结论:微粒在介电泳力的作用下,运动轨迹产生径向偏移,且不同直径微粒偏移量不同;介电泳力的大小在微扩锯齿通道中衰减较快,但相比平行锯齿状通道有更大的微粒分离距离,以利于各种微粒的分别收集;微扩通道扩展角越大不同直径微粒分离距离增大,但微粒流带宽度也会增大;对电压和齿数进行了优化,可根据所得数据和拟合公式针对不同的微粒分离需求来选择合适的组合。此项研究为同时进行多目标微粒的高精度、高通量、连续分离提供新思路和理论支持。