【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及原位表征，尤其涉及一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置及方法。
技术介绍
1、原位表征装置是用于对材料的体相或者是表面物理化学性质进行动态分析，分析动态过程中物质结构的变化，主要区别于唯像分析或者是静止状态下的物化表征分析。具体是在表征点不变的情况下，分析动态过程中物质结构的变化。随着材料学的研究逐渐向深度发展，研究者们迫切需要对材料的作用机理、结构变化及影响其性能的因素进行更深入的研究。对于纳米材料来说，通过观察其在机械加载过程中的实时变化对于理解变形行为和微观机理、加速功能化应用十分重要。
2、原位表征装置可对物质进行连续同步分析，最终得到一系列以时间或其它相关条件为参数的结果，实现对物质反应过程变化的分析的技术，具有动态、实时以及直观等特点。其中，原位表征装置中一般包括一个用于放置材料的监测平台，在原位表征监测过程中，会将监测探头对准平台范围进行监测。在显微放大监测的过程中，该平台上若存在任意其他残留物，将会直接影响到材料的监测结果。
3、为了保障监测平台的完全清洁，一般需要将其拆卸并在清洁液内进行一段时间的浸泡，但由于原位表征装置一般仅设置有一个固定台面，为了在不实行浸泡的同时实现平台的清洁，则需要工作人员在保障无尘环境下对平台表面进行仔细清洁，由此在人工操作效率低、不便捷的同时，也不能实现纳米材料的连续监测，降低了多组材料的监测效率。
技术实现思路
1、本专利技术公开一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置及方法，旨在解决人工操作效率
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，包括空心底座，所述空心底座的一侧固定连接有机座，且机座的底端设置有afm探针扫描头，空心底座内同时设置有支撑机构和清洗机构，且清洗机构位于支撑机构的正下方，支撑机构位于afm探针扫描头的正下方，支撑机构和空心底座的顶部连接处设置有遮挡软片；支撑机构包括中心撑架，中心撑架的相向两侧分别固定连接有支轴，且两侧的支轴同时活动连接于空心底座内，其中一个支轴的一端固定连接有第二齿轮，且第二齿轮的外壁啮合有第一齿轮，第一齿轮的一侧外壁固定连接有伺服电机，且第一齿轮和第二齿轮同时活动连接有轴承座；中心撑架的顶端通过第一密封弹性圈连接有第一加热底板，中心撑架的底端通过第二密封弹性圈连接有第二加热底板，且第一加热底板和第二加热底板同时连接有供电器，供电器固定在空心底座的一侧外壁。
4、通过设置有支撑机构，支撑机构活动连接在空心底座上，将纳米材料放置在位于顶端的第一加热底板或是第二加热底板表面，当监测完成时，通过伺服电机带动第一齿轮转动，通过第一齿轮和第二齿轮啮合，来带动第一加热底板和第二加热底板的切换，位于下方的第一加热底板或第二加热底板在清洗机构的作用下自动清洗，而位于上方的第一加热底板或第二加热底板可以直接作为支撑平台使用，通过afm探针扫描头来进行扫描监测，而经过清洗后的第一加热底板或第二加热底板通过供电器供电加热，即可实现清洁液的烘干，完成自动清洗，由此，可实现纳米材料的连续监测，同时也可实现自动清洁，提高监测效率，降低操作难度。
5、在一个优选的方案中，所述中心撑架的中心位置固定连接有双头气杆，且双头气杆的两个输出端分别与第一加热底板和第二加热底板相连，第一加热底板和第二加热底板的相对两侧外壁同时连接有多个多节限位套杆，所述支撑机构还包括两组电控磁条，且两组电控磁条分别设置在空心底座的相对两侧内壁，两组电控磁条的外部罩有侧支撑壳体，第一加热底板和第二加热底板的相同两侧内壁分别设置有第二磁条和第一磁条。
6、通过设置有支撑机构，通过两侧的电控磁条启动，与位于上方的第二磁条或第一磁条相吸附，固定第一加热底板或第二加热底板位置，此时，下方的第一加热底板或第二加热底板在双头气杆的作用下向下推动，从而使其浸入清洗机构，在保障清洁效果的同时，也在第一密封弹性圈或第二密封弹性圈的作用下避免其他部件受潮，保障其使用寿命。
7、在一个优选的方案中，所述空心底座的一侧内壁的靠下位置设置有排水口，且空心底座的相向一侧内壁的靠上位置设置有注水口，空心底座的一侧内壁设置有可视窗，所述清洗机构包括回形底座，且回形底座固定于空心底座的底端内壁，回形底座的顶端外壁固定连接有折叠橡胶片，且折叠橡胶片的顶端固定连接有抵板，所述抵板的底端外壁固定连接有支撑台，且支撑台上固定连接有多组第一超声波发生器，第一超声波发生器包括第一超声波探头，且第一超声波探头穿过支撑台，所述支撑台的底端外壁中心位置固定连接有气杆，且气杆固定连接于空心底座的底端内壁，回形底座四周内壁分别设置有第二超声波发生器，且第二超声波发生器包括第二超声波探头，多个第二超声波探头穿过回形底座；
8、一种动态机械加载纳米材料的原位表征方法，包括以下具体步骤：
9、s1：放置纳米材料：将纳米材料放置于位于上方的第一加热底板或第二加热底板上，观测纳米材料延展度，保障平面为水平状态；
10、s2：扫描监测：锁定样品扫描区域，afm探针扫描头自动对纳米材料进行动态扫描监测；
11、s3：翻转支撑机构：启动伺服电机，带动中心撑架翻转；
12、s4：位置锁定：启动电控磁条，使其与第一磁条或第二磁条相吸附，锁定支撑位置；
13、s5：清洗：抬高支撑台，伸长双头气杆，抬高水位，浸泡清洗；
14、s6：烘干：降低水位后，供电器带动第一加热底板或第二加热底板温度升高，对表面粘附液体进行烘干。
15、通过设置有清洗机构，进行清洗时，在双头气杆启动的同时，气杆也同步启动，带动抵板上移，并同步拉开折叠橡胶片，挤压水位，使第一加热底板或第二加热底板浸泡在清洁液中，同时通过设置的多个第一超声波探头，由于其与水面距离较近，则可通过较小的振动，保障第一加热底板或第二加热底板表面的彻底清洗，另外，通过设置的第二超声波探头，可在清洗空心底座时作用于拉开的折叠橡胶片的表面，避免杂物粘黏在缝隙处，从而保障空心底座内的清洗彻底性。
16、由上可知，一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置及方法，包括空心底座，所述空心底座的一侧固定连接有机座，且机座的底端设置有afm探针扫描头，空心底座内同时设置有支撑机构和清洗机构，且清洗机构位于支撑机构的正下方，支撑机构位于afm探针扫描头的正下方，支撑机构和空心底座的顶部连接处设置有遮挡软片；支撑机构包括中心撑架，中心撑架的相向两侧分别固定连接有支轴，且两侧的支轴同时活动连接于空心底座内，其中一个支轴的一端固定连接有第二齿轮，且第二齿轮的外壁啮合有第一齿轮，第一齿轮的一侧外壁固定连接有伺服电机，且第一齿轮和第二齿轮同时活动连接有轴承座；中心撑架的顶端通过第一密封弹性圈连接有第一加热底板，中心撑架的底端通过第二密封弹性圈连接有第二加热底板，且第一加热底板和第二加热底板同时连接有供电器，供电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，包括空心底座(1)，其特征在于，所述空心底座(1)的一侧固定连接有机座(5)，且机座(5)的底端设置有AFM探针扫描头(4)，空心底座(1)内同时设置有支撑机构(3)和清洗机构(9)，且清洗机构(9)位于支撑机构(3)的正下方，支撑机构(3)位于AFM探针扫描头(4)的正下方，支撑机构(3)和空心底座(1)的顶部连接处设置有遮挡软片(2)；
2.根据权利要求1所述的一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，其特征在于，所述中心撑架(306)的中心位置固定连接有双头气杆(312)，且双头气杆(312)的两个输出端分别与第一加热底板(302)和第二加热底板(315)相连，第一加热底板(302)和第二加热底板(315)的相对两侧外壁同时连接有多个多节限位套杆(305)。
3.根据权利要求2所述的一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，其特征在于，所述支撑机构(3)还包括两组电控磁条(313)，且两组电控磁条(313)分别设置在空心底座(1)的相对两侧内壁，两组电控磁条(313)的外部罩有侧支撑壳体(301)，第一加热底板
4.根据权利要求1所述的一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，其特征在于，所述空心底座(1)的一侧内壁的靠下位置设置有排水口(7)，且空心底座(1)的相向一侧内壁的靠上位置设置有注水口，空心底座(1)的一侧内壁设置有可视窗(8)。
5.根据权利要求1所述的一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，其特征在于，所述清洗机构(9)包括回形底座(909)，且回形底座(909)固定于空心底座(1)的底端内壁，回形底座(909)的顶端外壁固定连接有折叠橡胶片(908)，且折叠橡胶片(908)的顶端固定连接有抵板(907)。
6.根据权利要求5所述的一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，其特征在于，所述抵板(907)的底端外壁固定连接有支撑台(901)，且支撑台(901)上固定连接有多组第一超声波发生器(903)，第一超声波发生器(903)包括第一超声波探头(902)，且第一超声波探头(902)穿过支撑台(901)。
7.根据权利要求6所述的一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，其特征在于，所述支撑台(901)的底端外壁中心位置固定连接有气杆(906)，且气杆(906)固定连接于空心底座(1)的底端内壁，回形底座(909)四周内壁分别设置有第二超声波发生器(905)，且第二超声波发生器(905)包括第二超声波探头(904)，多个第二超声波探头(904)穿过回形底座(909)。
8.一种动态机械加载纳米材料的原位表征方法，应用于权利要求7所述的一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，其特征在于，包括以下具体步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，包括空心底座(1)，其特征在于，所述空心底座(1)的一侧固定连接有机座(5)，且机座(5)的底端设置有afm探针扫描头(4)，空心底座(1)内同时设置有支撑机构(3)和清洗机构(9)，且清洗机构(9)位于支撑机构(3)的正下方，支撑机构(3)位于afm探针扫描头(4)的正下方，支撑机构(3)和空心底座(1)的顶部连接处设置有遮挡软片(2)；
2.根据权利要求1所述的一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，其特征在于，所述中心撑架(306)的中心位置固定连接有双头气杆(312)，且双头气杆(312)的两个输出端分别与第一加热底板(302)和第二加热底板(315)相连，第一加热底板(302)和第二加热底板(315)的相对两侧外壁同时连接有多个多节限位套杆(305)。
3.根据权利要求2所述的一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，其特征在于，所述支撑机构(3)还包括两组电控磁条(313)，且两组电控磁条(313)分别设置在空心底座(1)的相对两侧内壁，两组电控磁条(313)的外部罩有侧支撑壳体(301)，第一加热底板(302)和第二加热底板(315)的相同两侧内壁分别设置有第二磁条(314)和第一磁条(308)。
4.根据权利要求1所述的一种动态机械加载纳米材料的原位表征装置，其特征在于，所述空心底座(1)的一侧内壁的靠下位置设置有排水口(7)，...
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