用于检测纳米材料拉伸和压缩力学性能的微机械结构制造技术

本实用新型专利技术公开了用于检测纳米材料拉伸和压缩力学性能的微机械结构，包括一个框形支架，所述框形支架上通过至少四根对称的上竖直梁连接两个相互对称设置的上层平台，被测纳米材料固定于两个上层平台之间；两个上层平台的两端分别通过下支撑梁支撑于框形支架的支座上；所述两个上层平台的下方通过至少四根对称的斜梁连接一个下层平台，下层平台用于施加外部载荷。该微结构的制备材料为多晶硅，制备工艺与现有的硅微机械加工工艺相兼容，可批量制备。能够同时得到一维纳米材料承受的载荷和在载荷作用下的变形情况，并在检测过程中对纳米材料本身特性没有影响。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微机械技术和纳米材料科学领域，具体说来是一种微机械结构，用于检测一维纳米材料拉伸和压缩力学性能的微机械结构，适合用来检测一维纳米材料杨氏模量、拉伸强度、断裂强度等。
技术介绍
一维纳米材料，如纳米管、纳米线和纳米带等，是具有优异物性的低维纳米结构材料，预计在未来的纳机电系统、气体传感器、纳电子和光电子器件领域中将具有广泛的应用前景。但随着材料尺寸的减小，当减小到纳米时，尺寸效应、表面效应和量子效应等相关效应的凸显，使得纳米材料的一些物理性质与常规体材料有很大的不同，出现许多新奇的特征。纳米材料的力学特征和行为将直接影响到它的应用，以及由它构成的纳米器件和纳机电系统的功能，因此，对纳米材料力学特征和行为的研究十分重要。目前，受限于现有的实验条件和测量技术，对纳米材料进行直接力学实验和测量还相当困难，大多数测量手段基于电子/机械或热/机械的复合系统。对在承受载荷情况下的纳米材料的原位检测手段，包括利用静电驱动或热驱动的微机电系统的拉力测量，原子力显微镜辅助的弯曲、压缩和拉伸测量等，这些测量方法要么测量不直接，要么仅能够定性地测量。大多数定性、直接地测量方法对于作用于样品的载荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检测纳米材料拉伸和压缩力学性能的微机械结构，包括一个框形支架（101），其特征在于：所述框形支架（101）上通过至少四根对称的上竖直梁（102）连接两个相互对称设置的上层平台（104）；两个上层平台（104）的两端分别通过下支撑梁（103）支撑于框形支架（101）的支座上；所述两个上层平台（104）的下方通过至少四根对称的斜梁（105）连接一个下层平台（106）。

【技术特征摘要】
1.用于检测纳米材料拉伸和压缩力学性能的微机械结构，包括一个框形支架(101)，其特征在于所述框形支架(101)上通过至少四根対称的上竖直梁(102)连接两个相互对称设置的上层平台(104);两个上层平台(104)的两端分别通过下支撑梁(103)支撑于框形支架(101)的支座上；所述两个上层平台(104)的下方通过至少四根対称的斜梁(105)连接一个下层平台(106)。2.根据权利要求I所述的用于检测纳米材料拉伸和压缩力学性能的微机械结构，其特征在于所述上层平台(104)为两个端部呈针尖状、且针尖端相对设置用于固定一维纳米材料的水平平台。3.根据权利要求I所述的用于检测纳米材料拉伸和压缩力学性能的微机械结构，其特征在于所述在上层平台(104)与下层平台(106)之间设置有两组数量相等并且相对于微结构垂直中心线对称的斜梁(105)。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫东，易成龙，郝跃，牛翔宇，纪翔，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：