[发明专利]原子力显微镜卧式材料拉伸压缩试验机丝杠驱动样品支撑台

说明书

技术领域

本发明涉及材料力学性能测试设备，具体涉及一种用于原子力显微镜-卧式材料拉伸压缩试验机联用系统的丝杠驱动可升降样品支撑台。

背景技术

为了将对纳米材料和制品力学性能的测量和微观形貌的检测进行有机结合，原子力显微镜AFM等微纳米观察仪器要与一些力学测试装置配合使用，从而可以深入地探索各类纳米材料及制品的微观损伤断裂行为和机理，及其与载荷作用、材料结构和性能间的相关性规律。

针对这种情况，发明人已研制了一种原子力显微镜配套用卧式材料拉伸压缩试验机，传动机构包括丝杠、移动横梁、减速器、左夹具、右夹具；框架的台面为中空结构，其左横梁内设置有伺服电机；框架前侧梁、后侧梁内分别设置有丝杠，一移动横梁两端分别传动连接两丝杠；两丝杠一端的转动轴分别与两个从动轮固接，从动轮通过圆弧同步齿带与减速器传动连接；主动轮与伺服电机传动连接；力传感器固定在可移动横梁上。在测试过程中，左夹具可以固定在左横梁内侧上，右夹具可以固定在力传感器上，从而可实现拉伸压缩力传感器固定在可移动横梁上。该发明结构简单，能够满足与原子力显微镜配合使用。

由于在测试薄膜试样时，来自卧式材料拉伸压缩试验机引起的震动会导致原子力显微镜在检测试样表面时，不能检测到试样表面真实形貌，而只能检测到卧式材料拉伸压缩试验机引起的震动噪音。因此，有必要设计一种用于原子力显微镜-卧式材料拉伸压缩试验机联用系统的样品支撑台。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种简易的用于原子力显微镜-卧式材料拉伸压缩试验机联用系统的丝杠驱动样品支撑台。

一种原子力显微镜卧式材料拉伸压缩试验机丝杠驱动样品支撑台，其特征在于，丝杠驱动样品支撑台由基板1、支撑巩固块2、可升降样品支撑台3、丝杠4、支撑固定圆杆5、盖板6、丝杠螺帽7、C型固定块8、3种螺栓91，92，93组成。

基板1和盖板6上分别有对应的4个阶梯圆孔，对应的3个圆形通孔，其中分布于前后的2个圆形通孔侧面均有内螺纹小孔。支撑巩固块2一侧具有凸出半圆柱体21，上下面分别有2个内螺纹孔22。2个支撑巩固块2分别通过4个螺栓93固定在基板1上的4个阶梯圆孔和盖板6上的4个阶梯圆孔上。可升降样品支撑台3上具有2个圆形通孔及1个内螺纹孔，左侧和右侧有半圆柱体内凹结构。2个支撑固定圆杆5穿过盖板6、可升降样品支撑台3、基板1上对应的圆形通孔，4个螺栓91穿过侧面的内螺纹小孔旋紧从而固定支撑固定圆杆5。丝杠4下头部分穿过基板中心圆孔，上头部分穿过盖板中心圆孔，中间螺纹部分与可升降样品支撑台3的内螺纹孔旋配。所述丝杠螺帽7通过螺栓固定在丝杠上头部分上。支撑巩固块2的凸出半圆柱体21与所述可升降样品支撑台3的内凹结构匹配。基板1通过螺栓92和C型固定块8固定在原子力显微镜工作台10上。

基板1的高度为0.5-1.5cm，长度为30-50cm，宽度为1-5cm。

支撑巩固块2的高度为3-5cm，长度为1-3cm，宽度与基板1等宽， 凸出半圆柱体半径为0.3-1cm。

可升降样品支撑台3的高度为0.5-1.5cm，长度为2-4cm，后方凸出于基板1以外1-3cm。

丝杠4无螺纹的上端部分和下端部分直径为0.5-1cm，下端部分与基板1等高，上端部分伸出盖板6。丝杠4有螺纹的中间部分直径为0.6-1.2cm。

支撑固定圆杆5直径为0.4-1cm。

螺栓91和93为内六角螺栓、一字或者十字螺栓。所述螺栓92为圆头螺栓，圆头直径为2-4cm。所述螺帽7圆头直径为2-4cm。

丝杠驱动样品支撑台的材质可以为金属或者其它硬物质材料等。

本发明专利的工作原理如下：

首先，将组装好的丝杠驱动样品支撑台放置在原子力显微镜工作台10上，可升降样品支撑台3后方凸出于基板1以外的部分置于待检测的薄膜试样下。随后，利用C型固定块8和螺栓92将基板1固定在原子力显微镜工作台10上。其次，利用卧式材料拉伸压缩试验机对薄膜样品进行拉伸，拉伸到一定程度后，停止拉伸，旋转丝杠螺帽7从而抬升可升降样品支撑台3至接触薄膜试样，从而去除了薄膜试样来自于系统的震动噪音。接下来，原子力显微镜探针进针，对薄膜试样进行检测。

本发明解决了原子力显微镜-卧式材料拉伸压缩试验机联用系统对薄膜试样检测时去除薄膜试样来自卧式材料拉伸压缩试验机震动噪音的需求，能满足原子力显微镜-卧式材料拉伸压缩试验机联用系统用户需求。另外也可以用于其它需要防震的测试装置。

附图说明

图1是本发明立体结构示意图。