專利名稱：納米材料測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測試裝置，特別是一種基于同步輻射的納米材料原位氣相生長測試裝置。
技術(shù)背景 隨著人類社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，材料行業(yè)得到巨大的發(fā)展，同時(shí)人們對(duì)材料的要求隨之日益提高。納米技術(shù)作為一種最具有市場應(yīng)用潛力的新興科學(xué)技術(shù)，其潛在的重要性毋庸置疑，工業(yè)發(fā)達(dá)國家紛紛投入大量的資金進(jìn)行研究工作。如美國最早成立了納米研究中心，日本文教科部把納米技術(shù)，列為材料科學(xué)的四大重點(diǎn)研究開發(fā)項(xiàng)目之一，在德國，以漢堡大學(xué)和美因茨大學(xué)為納米技術(shù)研究中心，政府每年出資6500萬美元支持微系統(tǒng)的研究。納米技術(shù)正成為各國科技界所關(guān)注的焦點(diǎn)。納米材料在幾乎絕大多數(shù)行業(yè)有著重要的作用。舉例而言，醫(yī)藥行業(yè)使用納米技術(shù)能使藥品生產(chǎn)過程越來越精細(xì)，并在納米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品；家電行業(yè)使用納米材料制成的納米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外線等作用，可用作電冰箱、空調(diào)外殼里的抗菌除味塑料；在電子計(jì)算機(jī)和電子行業(yè)，從閱讀硬盤的讀卡機(jī)到存儲(chǔ)容量為目前芯片上千倍的納米材料級(jí)存儲(chǔ)器芯片等，都已投入生產(chǎn)；紡織工業(yè)在合成纖維樹脂中添加納米SiO2、納米ZnO、納米SiO2復(fù)配粉體材料，經(jīng)抽絲、織布，可制成殺菌、防霉、除臭和抗紫外線輻射的內(nèi)衣和服裝，可用于制造抗菌內(nèi)衣、用品，可制得滿足國防工業(yè)要求的抗紫外線輻射的功能纖維；機(jī)械行業(yè)采用納米材料技術(shù)對(duì)機(jī)械關(guān)鍵零部件進(jìn)行金屬表面納米粉涂層處理，可以提高機(jī)械設(shè)備的耐磨性、硬度和使用壽命。納米材料基礎(chǔ)研究的重要性無需贅述，但目前對(duì)于納米材料在加熱生長過程中的結(jié)構(gòu)信息，尤其是在氣氛條件下的結(jié)構(gòu)變化，缺乏方向性的測試手段，從而在對(duì)于材料合成、性能測試以及納米材料生長過程上，缺乏實(shí)時(shí)的研究方法。基于同步輻射的原位納米材料生長測試裝置，在研究材料在高溫、氣氛環(huán)境下的相變過程，有著重要的應(yīng)用前景。一般而言，納米材料的應(yīng)用性能(光、電、磁等)和納米材料原位結(jié)構(gòu)測試往往互相干擾，納米材料的構(gòu)效關(guān)系(結(jié)構(gòu)與性能相關(guān)關(guān)系)無法得到直觀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于研究一種能夠基于同步輻射的原位納米材料生長測試裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了實(shí)現(xiàn)納米材料在高溫環(huán)境下進(jìn)行原位氣相生長時(shí)的構(gòu)效關(guān)系研究，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)為改善納米材料的應(yīng)用性能的基礎(chǔ)研究。提供一種新型納米材料測試裝置。本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種納米材料測試裝置，其特點(diǎn)在于所述裝置包括一個(gè)石英管，所述石英管兩端各由一個(gè)固定架固定并密封，石英管旁設(shè)置加熱部件，石英管內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器。[0009]較佳地，所述加熱部件為一對(duì)管狀物，其上纏繞電阻加熱絲。較佳地，所述電阻加熱絲在所述管狀物以外的部分經(jīng)由Al2O3管伸出并連接電源。較佳地，所述電阻加熱絲是鎳鉻加熱絲。較佳地，所述電阻加熱絲是鉬銠加熱絲。較佳地，其特征在于，所述固定架是不銹鋼材料。較佳地，所述溫度傳感器與待測樣品接觸。較佳地，所述溫度傳感器為熱電偶傳感器。本實(shí)用新型中，上述優(yōu)選條件在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上可任意組合，即得本實(shí)用新型各較佳實(shí)施例。本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于本納米材料測試裝置使待測納米材料在高溫氣氛下，能夠精確的對(duì)其溫度和衍射光譜信號(hào)進(jìn)行測量和收集，大大方便了納米材料的基礎(chǔ)研究工作。

圖I為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例下的納米材料測試裝置的主視圖。圖2為圖I所示納米材料測試裝置的俯視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例將參照附圖進(jìn)行說明。在說明書附圖中，具有類似結(jié)構(gòu)或功能的元件將用相同的元件符號(hào)表示。附圖只是為了便于說明本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例，并不是要對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行窮盡性的說明，也不是對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限制。圖I和圖2示出了本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例。在該實(shí)施例中，兩個(gè)固定架10固定著一個(gè)石英管20。石英管20兩端通過連接頭12固定在固定架10上并被連接頭12密封。在一個(gè)實(shí)施例中，連接頭12可以是世偉洛克(Swagelok)型連接頭，也可以是其它適合使用的連接頭。石英管20的內(nèi)徑可以是O. 8_，也可以是其它合適用來進(jìn)行光譜衍射測試的長度。石英管20旁設(shè)置有溫度傳感器40，溫度傳感器40的探頭(圖未示出)可以伸入石英管，設(shè)置在放置待測樣品的位置，進(jìn)行測量時(shí)，溫度傳感器可以與樣品接觸，以便得到直接的樣品溫度數(shù)據(jù)。溫度傳感器40可以是熱電偶傳感器，也可以是熱電阻傳感器或其它類型的適合使用的傳感器。石英管20旁邊設(shè)置加熱器，對(duì)石英管內(nèi)樣品進(jìn)行加溫。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，力口熱器為兩個(gè)管狀物30，管狀物30上纏繞加熱電阻絲34。加熱電阻絲可以是鎳鉻加熱絲，也可以是鉬銠加熱絲。加熱電阻絲34從管狀物30處的延伸端經(jīng)由固定管32伸出，連接電源(圖未示出)。固定管32可以是Al2O3管，也可以是其它合適的材料。電源的輸出電壓可以由控制器精確控制，從而達(dá)到精確控制待測樣品溫度的目的。在進(jìn)行樣品測試時(shí)，在石英管20中央放入約2mg的樣品，樣品的兩端可以設(shè)置石英毛，以保證樣品在加熱或者通氣氛過程中的穩(wěn)定性。溫度傳感器探頭直接達(dá)到與樣品接觸的位置，從而對(duì)樣品在反應(yīng)過程中的溫度進(jìn)行精確地測量。將該裝置及樣品放入同步輻射衍射站，將X射線以垂直于石英管的方向，對(duì)樣品進(jìn)行照射，從而對(duì)樣品的衍射信號(hào)通過相應(yīng)的探測器進(jìn)行收集。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，本實(shí)用新型可以不限于應(yīng)用于同步輻射下的材料研究，其它需要對(duì)樣品進(jìn)行衍射光譜分析而同時(shí)需對(duì)溫度或其他參數(shù)進(jìn)行控制的研究工作都可以適用。以上雖然描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.ー種納米材料測試裝置，其特征在于所述裝置包括ー個(gè)石英管，所述石英管兩端各由ー個(gè)固定架固定并密封，石英管旁設(shè)置加熱部件，石英管內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器。
2.如權(quán)利要求I所述的測試裝置，其特征在于，所述加熱部件為ー對(duì)管狀物，其上纏繞電阻加熱絲。
3.如權(quán)利要求2所述的測試裝置，其特征在于，所述電阻加熱絲在所述管狀物以外的部分經(jīng)由Al2O3管伸出并連接電源。
4.如權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于，所述電阻加熱絲是鎳鉻加熱絲。
5.如權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于，所述電阻加熱絲是鉬銠加熱絲。
6.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的測試裝置，其特征在于，所述固定架是不銹鋼材料。
7.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的測試裝置，其特征在于，所述溫度傳感器與待測樣品接觸。
8.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的測試裝置，其特征在于，所述溫度傳感器為熱電偶傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種納米材料測試裝置，包括一個(gè)石英管，所述石英管兩端各由一個(gè)固定架固定并密封，石英管旁設(shè)置加熱部件，石英管內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器。本實(shí)用新型闡述的納米材料測試裝置使待測納米材料在高溫氣氛下，能夠精確的對(duì)其溫度和衍射光譜信號(hào)進(jìn)行測量和收集，大大方便了納米材料的基礎(chǔ)研究工作。
文檔編號(hào)G01N23/207GK202383095SQ20112053863
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者何慶, 周興泰, 張興民, 文聞, 楊鐵瑩, 高梅 申請人:中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所