[实用新型]一种显微观察用样品断面的制备装置

说明书

本实用新型公开了一种显微观察用样品断面的制备装置，属于显微观察用样品断面的制备装置技术领域。显微观察用样品断面的制备装置包括一个保温桶，用于盛装液氮；两个支撑板，平行立放于保温桶两侧；一个具有倒写“几”字形状的样品支架，其底部浸入液氮中，两端放在支撑板上；一个盖板，用于盖住保温桶，防止液氮快速挥发，防止液氮飞溅和样品飞射；一个锤击杆，用于冲击样品使其断裂。装置结构简单轻巧，样品断面制备效率高，脆断过程可靠且安全，特别适用于光学和扫描电子显微镜形貌观察用高分子材料样品断面的制备。

技术领域

本实用新型涉及显微观察用样品断面的制备装置技术领域，更具体的说是涉及一种显微观察用样品断面的制备装置。

背景技术

高分子材料，特别是共混材料和复合材料，常常是一个多组分和多相体系。为了研究材料微观结构和材料宏观性能之间的关系，需要通过光学显微镜或者扫描电子显微镜对材料中各相的形貌(包括各相的形状、尺寸、分布等)进行观察。为此，需要使材料断裂，获取代表材料内部结构的断面。这种断面要求光滑平整，常常是通过断裂液氮冷冻的样品获得的。液氮温度为-196℃，有机材料在这个温度下会变脆，在此条件下断裂样品(这个过程被称为脆断)所获得的断面能够满足显微镜观察的要求。

最简单的脆断操作是，用镊子取出样品，迅速用钳子夹住其两端并手工折断。由于从液氮中取出后样品的温度急剧升高，这种方式常常难以保证获得质量令人满意的断面，特别是对于那些脆点比较低的聚合物比如某些橡胶材料更是如此；同时，操作形状尺寸不易夹持的样品十分困难，而手工掰断厚度较大的样品也具有相当的难度。因此，手工脆断的方式操作不便，效率低下，断面质量难以保证。

在申请号为00218996.8的专利中提到脆断试样断口制备装置，通过该装置实现了在液氮中完成脆断操作。该装置包含一个液氮罐，置于液氮罐上的横梁，固定于横梁下的试样搁置架，穿过横梁中心的正对试样的冲击杆。试样被安装在试样搁置架上，然后将试样搁置架和试样一起伸入液氮罐内。不难发现，通过该装置每次只能冷冻一个或极少量试样，效率低下，当有大量试样需要脆断时，则耗时极长；同时，在浸入液氮过程中，或者液氮轻微晃动过程中，安装于试样搁置架的样品的位置和方向极易发生移动，从而导致断面的方向并非沿着实验人员期望的方向，甚至试样脱离搁置架掉入液氮罐中。该装置中液氮罐上缺乏盖子，液氮挥发较快，液氮消耗大，且脆断时可能发生液氮飞溅和样品飞射，安全性较差。该装置主要针对合金镀层金相组织的研究而设计。

在申请号为201410637248.9的专利中提到一种制备扫描电子显微镜样品断面的脆断装置，该装置同样可以实现在液氮环境中完成样品脆断操作。但在液氮浸泡之前，需要先用压板和螺钉将样品进行固定，因此，样品安装操作复杂；同时，该装置每次安装和冷冻样品的数量十分有限，导致效率低下；此外，该装置包括两个容纳部，体积庞大，导致冷冻过程中液氮需求量巨大。该装置主要用于制备薄膜和片状生物组织样品的断面。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于可以高效制备显微观察用样品断面且试样能够稳定可靠放置的装置，以期解决背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种显微观察用样品断面的制备装置，包括：

一个保温桶，用于盛装液氮；

两个支撑板，平行立放于保温桶两侧；

一个具有倒写“几”字形状的样品支架，其底部浸入液氮中，两端放在支撑板上；

一个盖板，用于盖住保温桶，防止液氮快速挥发，防止液氮飞溅和样品飞射；

一个锤击杆，用于冲击样品使其断裂。

进一步的，所述样品支架的底部设有垂直交叉的两个凹槽，分别为水平凹槽和竖直凹槽；其中，水平凹槽用于脆断时安放样品，竖直凹槽用于悬空样品，为样品形变提供空间；竖直凹槽的深度比水平凹槽的深度大。