具有微纳米结构的聚合物产品相较于其他有微纳米结构的材料,有更优异的机械、光学以及抗化学腐蚀等特性。近年来,对表面具有微纳结构的聚合物制件需求逐渐上升,并被广泛应用于防反射的涂层,防污渍粘附的表面,或细胞培养和分化。注塑成型被认为是大批量生产聚合物产品最有效的技术,但是目前所成型结构的分辨率有很大的局限,大批量制作微纳米级的注塑成型制件仍然是一个难点。通过纳米压印可以精确地将微纳米结构复制到聚合物表面,其分辨率可达到5纳米以下,但其产量很低,不适合工业化生产。且通过纳米压印制成的模板都是用比较脆的材料制成,例如硅和石英,不能够承受高温高压,故不能直接用于注塑成型。因此,制作出高强度的具有微纳结构的模板对于利用注塑成型来生产具有微纳结构的聚合物产品具有重要意义。针对上述问题,本论文通过结合纳米压印和电镀工艺得到高强度的具有微纳结构的镍模板,便可用于注塑成型,从而可低成本大批量生产出具有微纳结构的聚合物产品。本论文的主要工作如下:第二章利用半导体工艺制作硅模板。利用激光直写光刻将图案曝光到光刻胶中,然后利用感应耦合等离子体刻蚀进一步将光刻胶中的图案转移到硅基底中,去掉残留的光刻胶即可得到用于压印的硅模板。再利用紫外纳米压印将硅模板复制得到聚碳酸酯(PC,Polycarbonate)模板。第三章研究了磁控溅射法沉积镍种子层的工艺,详细研究了在不同衬底材料上以不同溅射条件沉积不同厚度种子层对种子层表面形貌、粗糙度以及微观结构的影响,得到了磁控溅射法在室温下沉积种子层较优的工艺参数以及合适的种子层厚度,研究结果表明种子层厚度为75 nm时可获得较高质量的种子层。第四章研究了电镀过程中电流密度对电镀得到的镍模板的结构和性能的影响并对其进行了优化。通过对不同电流密度下电镀得到的镍模板,分别利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和纳米压痕仪对这些镍模板的表面形貌、微观结构以及机械性能进行了表征和分析,发现当电流密度为0.6 A/dm2时,镍模板晶粒尺寸最小为21.5 nm,此时的杨氏模量和硬度达到最大,分别为191.39 GPa和7.46 GPa。第五章利用Autodesk Moldflow软件(Autodesk Inc.)对具有微纳结构的注塑成型的流动过程进行模拟分析,探究不同注塑参数对成型产品质量的影响,进而得到最优的注塑成型工艺条件,初步设定模温50℃,熔体温度为225℃,保压压力为80 MPa。本论文详细研究了用于微纳注塑成型的镍模板加工过程中的不同参数的影响,得到了关键步骤的最优参数,并对注塑过程进行了模拟分析,对于将一整套流程用于实际生产具有较强的参考意义和价值。