[发明专利]一种水凝胶纳米压痕区域微调节装置

权利要求书

1.一种水凝胶纳米压痕区域微调节装置，其特征在于：包括台体（1），台体（1）为调节装置的主体，台体（1）的底部两端设有卡槽（2），上部设置有固定台（3）和容置洞（5），固定台（3）上安装有的熔融石英标准试样（4），容置洞（5）内部中空，容置洞（5）内部设有直接置放水凝胶试样的承载台（6），承载台（6）通过齿条（16）固定在装置上，高度调节机构安装于台体（1）内部，齿条（16）安装在滑槽（15）上；齿条（16）上啮合有斜齿轮（14），斜齿轮（14）安装在传动轴（13）上，传动轴（13）的另一端设有蜗轮 （12），蜗轮 （12）与蜗杆（11）啮合；蜗杆（11）两端设有用于转动蜗杆（11）的调节螺母（8），传动轴（13）穿过第二轴承（10），蜗杆（11）穿过第一轴承（9）；

所述台体（1）下部的卡槽（2）通过滑动的方式安装固定在纳米压痕仪卡台上；台体（1）上部的熔融石英标准试样（4）用于纳米压痕仪显微镜和压头重合度的调整；容置洞（5）的侧壁设有两个螺钉（7），所述螺钉（7）对承载台（6）在两个自由度方向进行固定；

所述承载台（6）表面为圆平面，直接承载水凝胶试样；旋转调节螺母（8），实现承载台（6）在竖直方向的自由移动；齿条（16）位于滑槽（15）顶端时，承载台（6）达到最大高度；

蜗轮 （12）、蜗杆（11）结构具有自锁特性，通过蜗杆（11）驱动蜗轮 （12）转动，避免承载台（6）在受外力情况下上下移动，保证升降台在上下调节过程中的稳定性。

2.利用权利要求1所述水凝胶纳米压痕区域微调节装置进行纳米压痕实验的方法，其特征在于：将制成的水凝胶试样放于承载台（6）上，旋转调节螺母（8）使水凝胶试样表面低于熔融石英标准试样（4）3mm，然后将卡槽（2）滑入于纳米压痕的卡座上；实验开始之前，先在熔融石英标准试样（4）上，对显微镜和压痕仪压头之间的重合度进行校核；校核结束后，转动调节螺母（8），直到在显微镜下观察到清晰的水凝胶微观结构，转动固定螺钉（7），使水凝胶试样固定在承载台（6）上，选取实验区域进行实验；在实验进行过程中，由于熔融石英标准试样（4）的吸水收缩会使试样测量区域低于纳米压痕测量区域，微调节承载台（6）高度，重新观察到实验试样微结构表面区域后继续实验。