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原文传递一种原位拉伸装置及其制备方法

专利名称：	一种原位拉伸装置及其制备方法
摘要：	本发明涉及纳米材料力学性能与显微结构原位表征技术领域，提供一种原位拉伸装置及其制备方法，所述的制备方法包括：在MEMS力学芯片上对搭载的板料进行切割操作，得到第一拉伸辅助件、第二拉伸辅助件和预拉伸样品；对预拉伸样品进行减薄操作，以得到拉伸样品；第一拉伸辅助件连接MEMS力学芯片的第一搭载侧，拉伸样品的两端分别连接第二拉伸辅助件与MEMS力学芯片的第二搭载侧；第一拉伸辅助件与第二拉伸辅助件相嵌套成勾套结构；本发明设计巧妙、操作便捷，实现了在MEMS力学芯片上直接制备拉伸样品和用于辅助拉伸的勾套结构，可以有效防止拉伸样品在实验前出现变形或损坏的问题，提高了拉伸实验的成功率和检测结果的准确性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京工业大学
发明人：	毛圣成;栗晓辰;张晴;马腾云;王立华;张泽;李志鹏;韩晓东;邓青松;沙学超;张剑飞;翟亚迪;李雪峤;马东锋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910430801.4
公开号：	CN110261221A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	苗青盛;吴欢燕
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100022 北京市朝阳区平乐园100号
主权项：	1.一种原位拉伸装置的制备方法，其特征在于，包括：在MEMS力学芯片上对搭载的板料进行的切割操作，得到第一拉伸辅助件、第二拉伸辅助件和预拉伸样品；对预拉伸样品进行减薄操作，以得到拉伸样品；所述第一拉伸辅助件连接MEMS力学芯片的第一搭载侧，所述拉伸样品的两端分别连接第二拉伸辅助件与MEMS力学芯片的第二搭载侧；所述第一拉伸辅助件与所述第二拉伸辅助件相嵌套成勾套结构。 2.根据权利要求1所述的原位拉伸装置的制备方法，其特征在于，包括：采用聚焦离子束进行所述切割操作和所述减薄操作；所述切割操作的切割方向与所述减薄操作的减薄中心方向呈夹角布置，并且所述切割方向与所述减薄中心方向均倾斜于MEMS力学芯片的上表面。 3.根据权利要求2所述的原位拉伸装置的制备方法，其特征在于，所述切割方向与所述减薄中心方向相垂直。 4.根据权利2或3所述的原位拉伸装置的制备方法，其特征在于，还包括：对拉伸样品在减薄操作后的表面进行清洗操作，所述清洗操作的清洗角度为偏离所述减薄中心方向±β；所述减薄中心方向偏离MEMS力学芯片上表面的角度为α，并且α＞arctan(T/S)+β，其中，T表示预拉伸样品的厚度，S表示MEMS力学芯片的边框内沿距离拉伸样品的最小距离。 5.根据权利要求1、2或3所述的原位拉伸装置的制备方法，其特征在于，所述第一拉伸辅助件包括C形勾套，在所述C形勾套的开口端设有限位口；所述第二拉伸辅助件包括纵向限位杆和横向传力杆构成的T形结构；所述限位杆置于所述C形勾套中，所述传力杆穿过所述C形勾套的限位口，以使得所述C形勾套与所述T形结构相嵌套成勾套结构。 6.根据权利要求5所述的原位拉伸装置的制备方法，其特征在于，所述限位杆与所述C形勾套的内侧壁之间、及所述传力杆与所述限位口之间均预留有间隙，所述限位杆的上表面与所述C形勾套的上表面的高度差小于所述限位杆或所述C形勾套的厚度。 7.根据权利要求5所述的原位拉伸装置的制备方法，其特征在于，所述C形勾套的开口端设有两个朝开口内侧相对布置的沿边，两个所述沿边构成所述限位口。 8.根据权利要求1、2或3所述的原位拉伸装置的制备方法，其特征在于，所述预拉伸样品相对第二拉伸辅助件的一端设有连接部，且所述第二拉伸辅助件、所述预拉伸样品和所述连接部设为一体式构件；所述第一拉伸辅助件与所述第一搭载侧之间、及所述连接部与所述第二搭载侧之间均通过Pt沉积相连接。 9.根据权利要求8所述的原位拉伸装置的制备方法，其特征在于，包括采用整体式剪切施工方式或分体式剪切施工方式实现对原位拉伸装置的制备：当采用整体式剪切施工方式时，先将整块原料板搭载在所述第一搭载侧与所述第二搭载侧上，再实施切割和减薄操作，以将所述第一拉伸辅助件及由第二拉伸辅助件、拉伸样品、连接部构成的一体式构件切割成型；当采用分体式剪切施工方式时，先在所述第一搭载侧搭载第一原材料块，所述第一原材料块为第一拉伸辅助件的毛坯件，再对所述第一原材料块实施切割操作得到第一拉伸辅助件；然后在所述第二搭载侧搭载第二原材料块，所述第二原材料块远离第二搭载侧的一端为切割好的第二拉伸辅助件，且搭载时使所述的第二拉伸辅助件与所述第一拉伸辅助件相嵌套呈勾套结构，再对所述第二原材料块实施切割和减薄操作，得到由第二拉伸辅助件、拉伸样品、连接部构成的一体式构件。 10.一种原位拉伸装置，包括MEMS力学芯片和设置在MEMS力学芯片上的第一搭载侧、第二搭载侧，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的制备方法制备的第一拉伸辅助件、第二拉伸辅助件和拉伸样品，所述第一拉伸辅助件连接MEMS力学芯片的第一搭载侧，所述拉伸样品的两端分别连接第二拉伸辅助件与连接部，所述连接部连接MEMS力学芯片的第二搭载侧；所述第一拉伸辅助件与所述第二拉伸辅助件相嵌套构成勾套结构。
所属类别：	发明专利