颗粒分离在传统领域及高新技术领域普遍存在，由于受到加工部件的制约，传统的颗粒分离方法不能简单地移植到微观尺度下，需要发展新的颗粒分离技术。在微尺度下，超声、光镊、介电电泳等都是基于不损坏或不接触被操作对象前提下的颗粒控制方法。本文通过理论分析、数值仿真和实验技术相结合的手段，对基于脉冲型介电电泳的颗粒分离技术进行了研究。在微尺度流动中，基本特点之一是低雷诺数，粘性力居于主导，体力（或惯性力）的影响退居次要地位，此时颗粒的操纵一般需要借助外力和粘性力的共同作用来实现。本文利用布于流道底部的叉指型电极产生的介电电泳力，结合低雷诺数恒定层流所产生的Stokes力对颗粒进行操纵，通过不同粒径的颗粒所受介电电泳力与斯托克斯力的非线性关系实现3μm、5μm、10μm聚苯乙烯微球颗粒混合物的选择性分离。通过理论分析，研究得到了非均匀电场与恒定流场中颗粒的力学模型，提出了“稳定点”与“分离点”的受力模式，着重分析了在垂直电极下流速、电势、脉冲周期、占空比和电极非对称率对于分离结果的影响，澄清了上述因素的作用机理。考虑到垂直电极结构存在“聚团”问题，进而引入了倾斜式电极，通过倾斜电极下颗粒的受力分析，探讨了颗粒在倾斜电极下的运动轨迹和分离原理，研究了不同电极倾斜角度对分离的影响。研究结果表明，通过改变脉冲周期、流速和电势等参数，可以将3μm、5μm、10μm的微球颗粒有效分离，获得选择性分离3μm、5μm、10μm颗粒的参数区间，特别地，可在单步内直接得到中等粒径（5μm）的颗粒。此外，通过调整电极的倾斜角度，解决了颗粒在垂直电极结构下容易在稳定点周围形成“聚团”的效应，可在连续进样条件下单步内将3μm、5μm、10μm颗粒分离，数值仿真揭示，当倾斜角处于45°～60°之间时分离效果最佳。以数值仿真为基础，本文进一步设计了倾斜电极结构（电极倾斜角β=60°），应用光刻工艺加工制备了微流控芯片。通过实验，观察了颗粒在倾斜电极下的运动轨迹，初步印证了3μm、5μm颗粒在该结构下的运动与分离过程，与数值仿真结果基本一致，为后续实验的进行和完善奠定了基础。总之，脉冲型介电电泳将基于“速度”（关周期）和“强度”（开周期内）的两种分离模式统一起来，可单步从混合物中选择性地分离出任意尺寸大小的颗粒物，实现了高通量连续可调的多路分离，克服了传统连续型介电电泳仅能完成二元分离或顺序分离的缺点，为微尺度颗粒物分离提供新颖灵活的分离手段。