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原文传递一种水凝胶纳米压痕区域微调节装置

专利名称：	一种水凝胶纳米压痕区域微调节装置
摘要：	本发明公开了一种水凝胶纳米压痕区域微调节装置，该装置主体为台体，在台体下部设有可以安装在纳米压痕仪上的卡槽，台体表面分别有固定台和容置洞，固定台上安装有用于校核的标准熔融石英试样，容置洞内的试样可通过两个方向的螺钉钉紧固定，在容置洞内设有圆台形承载台，承载台与台体内部的齿轮、齿条、滑槽、涡轮蜗杆和轴承组成升降台，转动台体两侧的调节螺母可以使承载台上下移动。本发明可以实现水凝胶材料在纳米压痕测量中的直接承载，能够根据水凝胶随水分流失而产生的变形对被测微尺度区域高度进调节，减少了试样安装时间，解决了由于水凝胶试样承载和高度调节造成的被测微尺度区域改变而带来的实验误差问题。
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：	刘夏;李帅伟;杨庆生;苗博钧
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910804118.2
公开号：	CN110455657A
代理机构：	北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：	沈波
分类号：	G01N3/40(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100124北京市朝阳区平乐园100号
主权项：	1.一种水凝胶纳米压痕区域微调节装置，其特征在于：台体(1)为调节装置的主体，台体(1)的底部两端设有卡槽(2)，上部具有固定台(3)和容置洞(5)，固定台(3)上安装有的熔融石英标准试样(4)，容置洞(5)内部中空，顶部含有两个方向可分别调节的螺钉(7)，容置洞(5)内部设有直接置放水凝胶试样的承载台(6)，在台体(1)的两侧设有调节螺母(8)；高度调节机构安装于台体(1)内部，支撑承载台(6)高度调节的为齿条(16)，齿条(16)安装固定在滑槽(15)上；斜齿轮(14)安装在传动轴(13)上，传动轴(13)的另一端设有涡轮(12)，涡轮(12)与蜗杆(11)啮合，蜗杆(11)两端设有用于转动蜗杆(11)的调节螺母(8)，传动轴(13)穿过第二轴承(10)，蜗杆(11)穿过第一轴承(9)。 2.根据权利要求1所述的一种水凝胶纳米压痕区域微调节装置，其特征在于：所述台体(1)下部滑槽(2)通过滑动的方式安装固定在纳米压痕仪卡台上；台体(1)上部的熔融石英标准试样(4)用于纳米压痕仪显微镜和压头重合度的调整；容置洞(5)顶部的螺钉(7)对水凝胶试样在两个自由度方向固定。 3.根据权利要求1所述的一种水凝胶纳米压痕区域微调节装置，其特征在于：所述承载台(6)表面为圆平面，直接承载水凝胶试样；旋转调节螺母(8)，实现承载台(6)在竖直方向的自由移动；承载台(6)通过齿条(16)固定在装置上，齿条(16)位于滑槽(15)顶端时，承载台(6)达到最大高度。 4.根据权利要求1所述的一种水凝胶纳米压痕区域微调节装置，其特征在于：升降机构内部的涡轮(12)蜗杆(11)结构具有自锁特性，只能通过蜗杆(11)驱动涡轮(12)转动，避免承载台(6)在受外力情况下上下移动，保证了升降台在上下调节过程中的稳定性。 5.利用权利要求1所述水凝胶纳米压痕区域微调节装置进行纳米压痕实验的方法，其特征在于：将制成的水凝胶试样放于承载台(6)上，旋转调节螺母(8)使水凝胶试样表面低于熔融石英标准试样(4)3mm，然后将卡槽(15)滑入于纳米压痕的卡座上；实验开始之前，先在熔融石英标准试样(4)上，对显微镜和压痕仪压头之间的重合度进行校核；校核结束后，转动调节螺母(8)，直到在显微镜下观察到清晰的水凝胶微观结构，转动固定螺钉(7)，使水凝胶试样固定在承载台(6)上，选取实验区域进行实验；在实验进行过程中，由于熔融石英标准试样(4)的吸水收缩会使试样测量区域低于纳米压痕测量区域，微调节承载台(6)高度，重新观察到实验试样微结构表面区域后继续实验。
所属类别：	发明专利