本發(fā)明涉及材料力學(xué)性能測(cè)試設(shè)備，具體涉及一種原子力顯微鏡臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)樣品支撐臺(tái)。

背景技術(shù)：

為了將對(duì)納米材料和制品力學(xué)性能的測(cè)量和微觀形貌的檢測(cè)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，原子力顯微鏡(afm)等微納米觀察儀器要與一些力學(xué)測(cè)試裝置配合使用，從而可以深入地探索各類納米材料及制品的微觀損傷斷裂行為和機(jī)理，及其與載荷作用、材料結(jié)構(gòu)和性能間的相關(guān)性規(guī)律。

針對(duì)這種情況，發(fā)明人已研制了一種原子力顯微鏡配套用臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪、移動(dòng)橫梁、減速器、左夾具、右?jiàn)A具；框架的臺(tái)面為中空結(jié)構(gòu)，其左橫梁內(nèi)設(shè)置有伺服電機(jī)；框架前側(cè)梁、后側(cè)梁內(nèi)分別設(shè)置有齒輪，一移動(dòng)橫梁兩端分別傳動(dòng)連接兩齒輪；兩齒輪一端的轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別與兩個(gè)從動(dòng)輪固接，從動(dòng)輪通過(guò)圓弧同步齒帶與減速器傳動(dòng)連接；主動(dòng)輪與伺服電機(jī)傳動(dòng)連接；力傳感器固定在可移動(dòng)橫梁上。在測(cè)試過(guò)程中，左夾具可以固定在左橫梁內(nèi)側(cè)上，右?jiàn)A具可以固定在力傳感器上，從而可實(shí)現(xiàn)拉伸壓縮力傳感器固定在可移動(dòng)橫梁上。該發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠滿足與原子力顯微鏡配合使用。

由于在測(cè)試薄膜試樣時(shí)，來(lái)自臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)引起的震動(dòng)會(huì)導(dǎo)致原子力顯微鏡在檢測(cè)試樣表面時(shí)，不能檢測(cè)到試樣表面真實(shí)形貌，而只能檢測(cè)到臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)引起的震動(dòng)噪音。因此，有必要設(shè)計(jì)一種用于原子力顯微鏡-臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)聯(lián)用系統(tǒng)的樣品支撐臺(tái)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)易的原子力顯微鏡臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)樣品支撐臺(tái)。

可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)和齒輪固定機(jī)構(gòu)(6)固定在基板(1)上，可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)與基板(1)之間角度為10-90°。

可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)(2)由可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)、可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)折板(22)、可升降樣品支撐臺(tái)(23)組成，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)與可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)平行并可緊貼，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)兩側(cè)具有長(zhǎng)方體內(nèi)凹結(jié)構(gòu)(24)、中心有內(nèi)螺紋通孔，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)折板(22)和可升降樣品支撐臺(tái)(23)與基板(1)平行。

齒板(4)前面兩側(cè)具有內(nèi)螺紋孔，螺栓(91)穿過(guò)長(zhǎng)方體內(nèi)凹結(jié)構(gòu)(24)與齒板(4)兩側(cè)的內(nèi)螺紋孔旋配，從而將可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)(2)固定在可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)上，螺栓(92)與可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)的中心內(nèi)螺紋通孔旋配并接觸可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)。

齒輪機(jī)構(gòu)(5)由齒輪(51)和兩側(cè)的圓柱桿(52)組成，齒輪(51)與齒板(4)后側(cè)可以密合，兩側(cè)的圓柱桿(52)穿過(guò)齒輪固定機(jī)構(gòu)(6)并連接齒輪機(jī)構(gòu)螺帽(7)。

基板(1)通過(guò)螺栓(92)和c型固定塊(8)固定在原子力顯微鏡工作臺(tái)(10)上。

齒輪驅(qū)動(dòng)樣品支撐臺(tái)的材質(zhì)可以為金屬或者其它硬物質(zhì)材料等。

本發(fā)明專利的工作原理如下：

首先，將組裝好的齒輪驅(qū)動(dòng)樣品支撐臺(tái)放置在原子力顯微鏡工作臺(tái)(10)上，可升降樣品支撐臺(tái)(23)置于待檢測(cè)的薄膜試樣下。隨后，利用c型固定塊(8)和螺栓(92)將基板(1)固定在原子力顯微鏡工作臺(tái)(10)上。其次，利用臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)對(duì)薄膜樣品進(jìn)行拉伸，拉伸到一定程度后，停止拉伸，旋轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)螺帽(7)從而抬升可升降樣品支撐臺(tái)(23)至接觸薄膜試樣，從而去除了薄膜試樣來(lái)自于系統(tǒng)的震動(dòng)噪音。最后，原子力顯微鏡探針進(jìn)針，對(duì)薄膜試樣進(jìn)行檢測(cè)。

本發(fā)明解決了原子力顯微鏡-臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)聯(lián)用系統(tǒng)對(duì)薄膜試樣檢測(cè)時(shí)去除薄膜試樣來(lái)自臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)震動(dòng)噪音的需求，能滿足原子力顯微鏡-臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)聯(lián)用系統(tǒng)用戶需求。另外也可以用于其它需要防震的測(cè)試裝置。

附圖說(shuō)明

附圖1是本發(fā)明斜前方俯視的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是本發(fā)明斜后方俯視的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3是圖1的a方向向左的結(jié)構(gòu)剖視圖

1：基板

2：可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)

21：可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板

22：可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)折板

23：可升降樣品支撐臺(tái)

24：長(zhǎng)方體內(nèi)凹結(jié)構(gòu)

3：可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)

4：齒板

5：齒輪機(jī)構(gòu)

51：齒輪

52：圓柱桿

6：齒輪固定機(jī)構(gòu)

7：齒輪機(jī)構(gòu)螺帽

8：c型固定塊

91：螺栓

92：螺栓

10：原子力顯微鏡工作臺(tái)

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合附圖做詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例一本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，但本發(fā)明的保護(hù)并不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1：

本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)易的原子力顯微鏡臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)樣品支撐臺(tái)。

可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)和齒輪固定機(jī)構(gòu)(6)固定在基板(1)上，可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)與基板(1)之間角度為20°。

可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)(2)由可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)、可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)折板(22)、可升降樣品支撐臺(tái)(23)組成，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)與可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)平行并可緊貼，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)兩側(cè)具有長(zhǎng)方體內(nèi)凹結(jié)構(gòu)(24)、中心有內(nèi)螺紋通孔，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)折板(22)和可升降樣品支撐臺(tái)(23)與基板(1)平行。

齒板(4)前面兩側(cè)具有內(nèi)螺紋孔，螺栓(91)穿過(guò)長(zhǎng)方體內(nèi)凹結(jié)構(gòu)(24)與齒板(4)兩側(cè)的內(nèi)螺紋孔旋配，從而將可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)(2)固定在可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)上，螺栓(92)與可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)的中心內(nèi)螺紋通孔旋配并接觸可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)。

齒輪機(jī)構(gòu)(5)由齒輪(51)和兩側(cè)的圓柱桿(52)組成，齒輪(51)與齒板(4)后側(cè)可以密合，兩側(cè)的圓柱桿(52)穿過(guò)齒輪固定機(jī)構(gòu)(6)并連接齒輪機(jī)構(gòu)螺帽(7)。

基板(1)通過(guò)螺栓(92)和c型固定塊(8)固定在原子力顯微鏡工作臺(tái)(10)上。

齒輪驅(qū)動(dòng)樣品支撐臺(tái)的材質(zhì)可以為金屬不銹鋼。

實(shí)施例2：

本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)易的原子力顯微鏡臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)樣品支撐臺(tái)。

可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)和齒輪固定機(jī)構(gòu)(6)固定在基板(1)上，可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)與基板(1)之間角度為50°。

可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)(2)由可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)、可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)折板(22)、可升降樣品支撐臺(tái)(23)組成，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)與可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)平行并可緊貼，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)兩側(cè)具有長(zhǎng)方體內(nèi)凹結(jié)構(gòu)(24)、中心有內(nèi)螺紋通孔，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)折板(22)和可升降樣品支撐臺(tái)(23)與基板(1)平行。

齒板(4)前面兩側(cè)具有內(nèi)螺紋孔，螺栓(91)穿過(guò)長(zhǎng)方體內(nèi)凹結(jié)構(gòu)(24)與齒板(4)兩側(cè)的內(nèi)螺紋孔旋配，從而將可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)(2)固定在可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)上，螺栓(92)與可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)的中心內(nèi)螺紋通孔旋配并接觸可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)。

齒輪機(jī)構(gòu)(5)由齒輪(51)和兩側(cè)的圓柱桿(52)組成，齒輪(51)與齒板(4)后側(cè)可以密合，兩側(cè)的圓柱桿(52)穿過(guò)齒輪固定機(jī)構(gòu)(6)并連接齒輪機(jī)構(gòu)螺帽(7)。

基板(1)通過(guò)螺栓(92)和c型固定塊(8)固定在原子力顯微鏡工作臺(tái)(10)上。

齒輪驅(qū)動(dòng)樣品支撐臺(tái)的材質(zhì)可以為金屬鋁。

實(shí)施例3：

本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)易的原子力顯微鏡臥式材料拉伸壓縮試驗(yàn)機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)樣品支撐臺(tái)。

可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)和齒輪固定機(jī)構(gòu)(6)固定在基板(1)上，可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)與基板(1)之間角度為80°。

可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)(2)由可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)、可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)折板(22)、可升降樣品支撐臺(tái)(23)組成，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)與可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)平行并可緊貼，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)兩側(cè)具有長(zhǎng)方體內(nèi)凹結(jié)構(gòu)(24)、中心有內(nèi)螺紋通孔，可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)折板(22)和可升降樣品支撐臺(tái)(23)與基板(1)平行。

齒板(4)前面兩側(cè)具有內(nèi)螺紋孔，螺栓(91)穿過(guò)長(zhǎng)方體內(nèi)凹結(jié)構(gòu)(24)與齒板(4)兩側(cè)的內(nèi)螺紋孔旋配，從而將可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)(2)固定在可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)上，螺栓(92)與可升降樣品支撐機(jī)構(gòu)固定板(21)的中心內(nèi)螺紋通孔旋配并接觸可升降樣品支撐臺(tái)固定機(jī)構(gòu)(3)。

齒輪機(jī)構(gòu)(5)由齒輪(51)和兩側(cè)的圓柱桿(52)組成，齒輪(51)與齒板(4)后側(cè)可以密合，兩側(cè)的圓柱桿(52)穿過(guò)齒輪固定機(jī)構(gòu)(6)并連接齒輪機(jī)構(gòu)螺帽(7)。

基板(1)通過(guò)螺栓(92)和c型固定塊(8)固定在原子力顯微鏡工作臺(tái)(10)上。

齒輪驅(qū)動(dòng)樣品支撐臺(tái)的材質(zhì)為硬物質(zhì)塑料等。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例做了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。