[發(fā)明專利]一種透射電鏡原位納米力學(xué)拉伸測試樣品粘接方法

有效

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• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107219243B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張振宇;崔俊峰;王博;郭東明
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01N23/20;G01N23/20008;G01N1/28;G01N1/34;G01N1/38;G01N3/08
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠(yuǎn)

一種透射電鏡原位納米力學(xué)拉伸測試樣品粘接方法，用研制的微機(jī)械裝置在光學(xué)顯微鏡下對樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)移并用環(huán)氧樹脂固定。配重、懸臂梁和操作工具之間用環(huán)氧樹脂進(jìn)行粘接固定，移動裝置采用光學(xué)顯微鏡的三坐標(biāo)微移動平臺；將超聲分散的樣品轉(zhuǎn)移到噴霧器裝置中，采用噴霧的方式將樣品均勻噴涂在銅網(wǎng)上；用微機(jī)械裝置，在光學(xué)顯微鏡下將單個(gè)樣品轉(zhuǎn)移到原位納米力學(xué)測試系統(tǒng)的拉伸裝置上；用微機(jī)械裝置的二級操縱工具蘸取環(huán)氧樹脂，將其移動到樣品粘接部位，將環(huán)氧樹脂粘接的樣品在室溫下靜置24h進(jìn)行固化。本發(fā)明提供一種簡單、低成本和無損的透射電鏡原位納米力學(xué)拉伸測試樣品粘接方法，實(shí)現(xiàn)了一維納米材料透射電鏡原位納米力學(xué)拉伸測試方法。

技術(shù)領(lǐng)域

一種透射電鏡原位納米力學(xué)拉伸測試樣品粘接方法，涉及透射電鏡原位納米力學(xué)測試領(lǐng)域，特別涉及一維納米材料原位納米力學(xué)拉伸測試。

背景技術(shù)

硅由于儲量豐富、無毒，具有優(yōu)異的光電性能，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、微電子、光電子、太陽能電池等領(lǐng)域。碳化硅在高溫、高壓、高頻、抗輻照半導(dǎo)體器件以及紫外探測器等方面具有廣泛的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展，高性能裝備要求高性能零件具有納米級平面度和亞納米級粗糙度，因此對高性能硅片和碳化硅基片要采用納米精度制造方法。這種納米級平面度和亞納米級粗糙度已經(jīng)接近物理加工的極限，要求研發(fā)新的超精密加工工藝與裝備加工高性能零件。超精密加工機(jī)理要探索原子尺度材料變形、去除和損傷形成及演變機(jī)制。這種機(jī)理研究要采用透射電鏡原位納米力學(xué)測試方法，這在過去的傳統(tǒng)測試中是無法實(shí)現(xiàn)的，因此原子尺度材料變形、去除及演變機(jī)制尚不清楚。透射電鏡原位納米力學(xué)測試方法是探索原子尺度材料變形、去除及演變機(jī)制的重要方法，但是操作難度極大。傳統(tǒng)的透射電鏡樣品制備及操作方法難以完成透射電鏡原位納米力學(xué)測試及表征。

一維納米材料原位透射電鏡納米力學(xué)拉伸測試的樣品粘接，普遍采用的方法是利用聚焦離子束系統(tǒng)(FIB)對樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)移并焊接在原位納米力學(xué)測試系統(tǒng)的微拉伸裝置上，然后將微拉伸裝置固定在原位納米力學(xué)測試系統(tǒng)上在透射電鏡中對樣品進(jìn)行拉伸。但是，該樣品粘接方法復(fù)雜，成本高，F(xiàn)IB焊接過程中的Pt污染無法避免，對樣品表面的成分和結(jié)構(gòu)造成改變，從而嚴(yán)重影響樣品的透射電鏡表征和原位納米力學(xué)性能的測試。此外，焊接之后的微拉伸裝置不可重復(fù)使用，造成測試成本高。因此，研制一種可重復(fù)使用的樣品粘接方法，對于透射電鏡原位納米力學(xué)測試是十分重要的，而且可以降低測試成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明采用一種透射電鏡原位納米力學(xué)拉伸測試樣品粘接方法，用研制的微機(jī)械裝置在光學(xué)顯微鏡下對樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)移并用環(huán)氧樹脂固定，本發(fā)明提供一種簡單、低成本和無損的透射電鏡原位納米力學(xué)拉伸測試樣品粘接方法，實(shí)現(xiàn)了一維納米材料透射電鏡原位納米力學(xué)拉伸測試方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種透射電鏡原位納米力學(xué)拉伸測試樣品粘接方法，用研制的微機(jī)械裝置在光學(xué)顯微鏡下對樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)移并用環(huán)氧樹脂固定。配重、懸臂梁和操作工具之間用環(huán)氧樹脂進(jìn)行粘接固定，移動裝置采用光學(xué)顯微鏡的三坐標(biāo)微移動平臺；將超聲分散的樣品轉(zhuǎn)移到噴霧器裝置中，采用噴霧的方式將樣品均勻噴涂在銅網(wǎng)上；用微機(jī)械裝置，在光學(xué)顯微鏡下將單個(gè)樣品轉(zhuǎn)移到原位納米力學(xué)測試系統(tǒng)的拉伸裝置上；用微機(jī)械裝置的二級操縱工具蘸取環(huán)氧樹脂，將其移動到樣品粘接部位，將環(huán)氧樹脂粘接的樣品在室溫下靜置24h進(jìn)行固化。本發(fā)明提供一種簡單、低成本和無損的透射電鏡原位納米力學(xué)拉伸測試樣品粘接方法，實(shí)現(xiàn)了一維納米材料透射電鏡原位納米力學(xué)拉伸測試方法。

樣品為一維納米材料。一維納米材料，除了具有塊體材料性質(zhì)外，還具有不同于體材料的熱學(xué)和力學(xué)等性能，在納米電子器件、光電子器件以及新能源方面具有巨大的潛在的應(yīng)用價(jià)值。