[發(fā)明專利]一種水凝膠納米壓痕區(qū)域微調(diào)節(jié)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910804118.2
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN110455657B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉夏;李帥偉;楊慶生;苗博鈞
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40;G01N3/02;G01N3/06;G01N3/04;G01N3/62
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種水凝膠納米壓痕區(qū)域微調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：包括臺體（1），臺體（1）為調(diào)節(jié)裝置的主體，臺體（1）的底部兩端設(shè)有卡槽（2），上部設(shè)置有固定臺（3）和容置洞（5），固定臺（3）上安裝有的熔融石英標準試樣（4），容置洞（5）內(nèi)部中空，容置洞（5）內(nèi)部設(shè)有直接置放水凝膠試樣的承載臺（6），承載臺（6）通過齒條（16）固定在裝置上，高度調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝于臺體（1）內(nèi)部，齒條（16）安裝在滑槽（15）上；齒條（16）上嚙合有斜齒輪（14），斜齒輪（14）安裝在傳動軸（13）上，傳動軸（13）的另一端設(shè)有蝸輪 （12），蝸輪 （12）與蝸桿（11）嚙合；蝸桿（11）兩端設(shè)有用于轉(zhuǎn)動蝸桿（11）的調(diào)節(jié)螺母（8），傳動軸（13）穿過第二軸承（10），蝸桿（11）穿過第一軸承（9）；

所述臺體（1）下部的卡槽（2）通過滑動的方式安裝固定在納米壓痕儀卡臺上；臺體（1）上部的熔融石英標準試樣（4）用于納米壓痕儀顯微鏡和壓頭重合度的調(diào)整；容置洞（5）的側(cè)壁設(shè)有兩個螺釘（7），所述螺釘（7）對承載臺（6）在兩個自由度方向進行固定；

所述承載臺（6）表面為圓平面，直接承載水凝膠試樣；旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母（8），實現(xiàn)承載臺（6）在豎直方向的自由移動；齒條（16）位于滑槽（15）頂端時，承載臺（6）達到最大高度；

蝸輪 （12）、蝸桿（11）結(jié)構(gòu)具有自鎖特性，通過蝸桿（11）驅(qū)動蝸輪 （12）轉(zhuǎn)動，避免承載臺（6）在受外力情況下上下移動，保證升降臺在上下調(diào)節(jié)過程中的穩(wěn)定性。

2.利用權(quán)利要求1所述水凝膠納米壓痕區(qū)域微調(diào)節(jié)裝置進行納米壓痕實驗的方法，其特征在于：將制成的水凝膠試樣放于承載臺（6）上，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母（8）使水凝膠試樣表面低于熔融石英標準試樣（4）3mm，然后將卡槽（2）滑入于納米壓痕的卡座上；實驗開始之前，先在熔融石英標準試樣（4）上，對顯微鏡和壓痕儀壓頭之間的重合度進行校核；校核結(jié)束后，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母（8），直到在顯微鏡下觀察到清晰的水凝膠微觀結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動固定螺釘（7），使水凝膠試樣固定在承載臺（6）上，選取實驗區(qū)域進行實驗；在實驗進行過程中，由于熔融石英標準試樣（4）的吸水收縮會使試樣測量區(qū)域低于納米壓痕測量區(qū)域，微調(diào)節(jié)承載臺（6）高度，重新觀察到實驗試樣微結(jié)構(gòu)表面區(qū)域后繼續(xù)實驗。