CN112113812A - 一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺及装置，涉及软质生物材料断面制作技术领域，主要用于解决现有的软质生物材料样品断面制作不整齐和减小切割过程中软质生物材料受挤压产生的变形的问题。包括以下步骤：S1、固定、拼接两块样品玻片；S2、准备样品；S3、涂布粘胶；S4、将样品用粘胶固定；S5、拉伸软质生物材料样品；S6、切割，形成样品断面。装置主要结构为：包括工作台，工作台的台面上设有两个拉伸固定机构，两个拉伸固定机构之间设有切割机构。本发明提供的一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺及装置，其通过拉伸再切割的方式减少受挤压变形，进而制作出变形小且断面整齐的样品。

Description

一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺及装置
技术领域
本发明涉及软质生物材料断面制作技术领域，尤其涉及一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺及装置。
背景技术
随着科学技术水平的不断提升，对材料的检测手段和分析方法也在不断的进步。在制造业中，从寻找材料、开发制程、分析性质、提升性能到失效分析，常常需要使用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等，对各种材料样品的断面进行微观分析，这需要材料的断面在微纳米尺度相对平整。从这个角度看，获得具有平整的材料断面是用于以上显微镜观察的至关重要的第一步，其直接影响到最后观察结果的好坏。
软质生物材料大多具有相当的弹性且体积较小(一般1cm3以下)，其在受力时易产生形变、扭曲，导致其样品断面在制作过程中难度极大。目前，对软质生物材料的样品断面制作没有一个统一的断面制作方法，而以往的方法主要是依靠人工手持刀具切割，过程中极易导致材料受挤压变形或四处崩跳，这就导致难以制作出具有整齐断面的样品，这也限制了对软质生物材料内部微观结构的观察分析。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺，其通过拉伸再切割的方式减少材料受挤压产生的变形，制作出具有变形较小且断面整齐的样品，方便后续对软质生物材料内部微观结构的观察分析。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种使用上述工艺的制备软质生物材料样品断面的装置。
本发明解决前一技术问题的技术方案是：一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺，包括以下步骤：
S1、在工作台上固定两块样品玻片，并将两块样品玻片水平拼接组合在一起；
S2、准备干燥软质生物材料样品；
S3、分别在两块样品玻片靠近拼接缝的位置上涂布粘胶；
S4、将软质生物材料样品放置在两块样品玻片的拼接缝上，并用粘胶将软质生物材料样品的两侧分别固定在两块样品玻片上；
S5、移动样品玻片，拉伸软质生物材料样品，使软质生物材料样品绷紧后固定；
S6、对软质生物材料样品绷紧的位置进行切割，形成软质生物材料样品断面。
作为本发明的更进一步改进，S1中，将两块样品玻片沿边缘拼接，使两者成为一块暂时组合的整体。
作为本发明的更进一步改进，S3中，涂布粘胶时，应避免粘胶流淌到拼接缝处。
作为本发明的更进一步改进，S6中，切割方向与软质生物材料样品的拉伸方向垂直。
本发明解决第二个技术问题的技术方案是：一种制备软质生物材料样品平整断面的装置，包括工作台，所述工作台的台面上设有两个用于固定样品玻片的拉伸固定机构，两个拉伸固定机构相对设置且能沿相反方向水平移动；两个所述拉伸固定机构之间设有切割机构。
作为本发明的更进一步改进，所述拉伸固定机构包括滑动座和设置在其上方的压板，所述滑动座上表面在靠近另一拉伸固定机构的边缘上设有用于放置样品玻片的安装槽，所述压板下表面设有与安装槽对应的定位压槽。
作为本发明的更进一步改进，所述工作台的台面上设有沿拉伸固定机构移动方向布置的导向槽，所述滑动座下表面设有将其滑动式安装在导向槽中的滑块。
作为本发明的更进一步改进，所述工作台的台面上还设有用于推动拉伸固定机构的水平气缸，所述水平气缸的动力输出端通过水平推杆与拉伸固定机构连接。
作为本发明的更进一步改进，所述切割机构包括竖直设置在工作台上方且能上下移动的切割刀片，所述切割刀片上方设有驱动其移动的竖向气缸，所述竖向气缸的动力输出端通过竖向推杆与切割刀片连接。
作为本发明的更进一步改进，所述切割机构还包括设置在工作台台面上的支撑柱，所述支撑柱上部设有安装杆，所述竖向气缸设置在安装杆上。
有益效果
与现有技术相比，本发明的一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺及装置的优点为：
1、该工艺中，先是将两块样品玻片组合拼接成一个整体，然后将软质生物材料样品的两侧分别固定在拼接缝两侧的样品玻片上，接着通过移动两块样品拨片，使软质生物材料样品从拼接缝处拉伸至绷紧，最后沿软质生物材料样品的绷紧处切割软质生物材料样品。其中，由于使软质生物材料样品在切割前保持了绷紧状态，因此在切割时，能尽量避免软质生物材料样品受切割力的作用产生形变、扭曲，进而保证了软质生物材料样品断面的整齐。通过该工艺，能制作出具有变形小的且整齐断面的软质生物材料样品断面，方便后续对软质生物材料内部微观结构的观察分析。
2、S3中，涂布粘胶时，应避免粘胶流淌到拼接缝处。这是为了避免粘胶与软质生物材料样品在拼接缝处粘连在一起，影响软质生物材料样品的拉伸与绷紧，进而对断面的整齐度造成不良影响。
3、S6中，切割方向与软质生物材料样品的拉伸方向垂直。这是为了使切割机构能够更快的割断软质生物材料样品，相比于水平方向切割，减少了水平方向受力致材料变形的可能，同时，也是为了进一步保证断面的整齐。
4、该装置中，包括工作台，工作台的台面上设有两个用于固定样品玻片的拉伸固定机构，两个拉伸固定机构相对设置且能沿相反方向水平移动。两个拉伸固定机构之间设有切割机构。通过能够水平移动的拉伸固定机构，能够完成两块样品玻片的拼接和对软质生物材料样品的拉伸，减少因为刀具切割挤压过程中的材料变形，配合切割机构，通过拉伸再切割的方式，制作出具有整齐断面的样品，方便后续对软质生物材料内部微观结构的观察分析。
5、拉伸固定机构包括滑动座和设置在其上方的压板，滑动座上表面在靠近另一拉伸固定机构的边缘上设有用于放置样品玻片的安装槽，压板下表面设有与安装槽对应的定位压槽。安装槽与定位压槽压紧配合，能够根据需要将样品玻片稳定牢固的安装在滑动座上。同时，在需要取下样品玻片时，只需松动安装槽与定位压槽之间的配合，即可方便快捷的将样品玻片抽出，使用十分方便。
6、工作台的台面上设有沿拉伸固定机构移动方向布置的导向槽，滑动座下表面设有将其滑动式安装在导向槽中的滑块。导向槽与滑块的配合，使滑动座能够平稳的在工作台的台面上移动。
7、工作台的台面上还设有用于推动拉伸固定机构的水平气缸，水平气缸的动力输出端通过水平推杆与拉伸固定机构连接。通过水平气缸施加拉伸力，能够更精确的控制拉力的大小，避免拉力过大造成软质生物材料崩断。同时，工作人员还可通过调节、控制水平气缸输出力的大小，控制拉力的大小，使得本装置可以用来制作多种软质生物材料(不同弹性模量、分子量、抗压强度等)的样品断面。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的俯视图；
图2为本发明的切割方向的结构示意图；
图3为本发明未安装切割机构时的使用状态图之一；
图4为本发明未安装切割机构时的使用状态图之二。
其中：1-工作台；11-导向槽；2-滑动座；21-安装槽；22-滑块；3-压板；31-定位压槽；32-压紧螺钉；4-弹性防滑垫层；5-水平气缸；51-水平推杆；6-支撑柱；61-安装杆；62-刀片槽；7-竖向气缸；71-竖向推杆；8-切割刀片；9-样品玻片；91-胶水槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现在参考附图描述本发明的实施例。
实施例
本实施例公开了一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺，包括以下步骤：
S1、在工作台1上固定两块样品玻片9，并将两块样品玻片9水平拼接组合在一起；
S2、准备干燥软质生物材料样品；
S3、分别在两块样品玻片9靠近拼接缝的位置上涂布粘胶；
S4、将软质生物材料样品放置在两块样品玻片9的拼接缝上，并用粘胶将软质生物材料样品的两侧分别固定在两块样品玻片9上；
S5、移动样品玻片9，拉伸软质生物材料样品，使软质生物材料样品绷紧；
S6、对软质生物材料样品绷紧的位置进行切割，形成软质生物材料样品断面。
该工艺中，先是将两块样品玻片9组合拼接成一个整体，然后将软质生物材料样品的两侧分别固定在拼接缝两侧的样品玻片9上，接着通过移动两块样品拨片9，使软质生物材料样品从拼接缝处拉伸至绷紧，最后沿软质生物材料样品的绷紧处切割软质生物材料样品。其中，由于使软质生物材料样品在切割前保持了绷紧状态，因此在切割时，能尽量避免软质生物材料样品受切割力的作用产生形变、扭曲，进而保证了软质生物材料样品断面的整齐。通过该工艺，能制作出具有整齐断面的软质生物材料样品断面，方便后续对软质生物材料内部微观结构的观察分析。
并且，S1中，是将两块样品玻片9沿边缘拼接，使两者成为一块暂时组合的整体。两块样品玻片9都是水平设置，且处于同一水平面上。
S3中，涂布粘胶时，应避免粘胶流淌到拼接缝处。这是为了避免粘胶与软质生物材料样品在拼接缝处粘连在一起，影响软质生物材料样品的拉伸与绷紧，进而对断面的整齐度造成不良影响。
S6中，切割方向与软质生物材料样品的拉伸方向垂直。这是为了使切割机构能够更快的割断软质生物材料样品，同时，也是为了进一步保证断面的整齐。
为了实现上述工艺，本实施例还公开了一种制备软质生物材料样品平整断面的装置，如图1-4所示，该装置包括工作台1。工作台1的台面上设有两个用于固定样品玻片9的拉伸固定机构。两个拉伸固定机构相对设置且能沿相反方向水平移动。两个拉伸固定机构之间设有切割机构。
通过能够水平移动的拉伸固定机构，能够完成两块样品玻片9的拼接和对软质生物材料样品的拉伸，配合切割机构，通过拉伸再切割的方式，制作出具有整齐断面的样品，方便后续对软质生物材料内部微观结构的观察分析。
其中，拉伸固定机构包括滑动座2和设置在其上方的压板3。滑动座2上表面在靠近另一拉伸固定机构的边缘上设有用于放置样品玻片9的安装槽21，压板3下表面设有与安装槽21对应的定位压槽31。安装槽21与定位压槽31压紧配合，能够根据需要将样品玻片9稳定牢固的安装在滑动座2上。在需要取下样品玻片9时，只需松动安装槽21与定位压槽31之间的配合，即可方便快捷的将样品玻片9抽出，使用十分方便。
并且，安装槽21与定位压槽31的内壁上设有弹性防滑垫层4，能增大样品玻片9与安装槽21内壁、定位压槽31内壁的摩擦力，使其安装稳定。本实施例中，压板3边缘设有将其安装在滑动座2上的压紧螺钉32，通过拧紧/松动压紧螺钉32，能控制安装槽21与定位压槽31之间的松/紧配合。
工作台1的台面上设有沿拉伸固定机构移动方向布置的导向槽11，滑动座2下表面设有将其滑动式安装在导向槽11中的滑块22。导向槽11与滑块22的配合，使滑动座2能够平稳的在工作台1的台面上移动。
同时，工作台1的台面上还设有用于推动拉伸固定机构的水平气缸5，水平气缸5的动力输出端通过水平推杆51与拉伸固定机构连接。通过水平气缸5施加拉伸力，能够更精确的控制拉力的大小，避免拉力过大造成软质生物材料崩断。同时，工作人员还可通过调节、控制水平气缸5输出力的大小，控制拉力的大小，使得本装置可以用来制作多种软质生物材料的样品断面。
本实施例中，水平气缸5有两个，且分别设置在两个拉伸固定机构的背离侧。
另外，切割机构包括竖直设置在工作台1上方且能上下移动的切割刀片8。切割刀片8上方设有驱动其移动的竖向气缸71。竖向气缸71的动力输出端通过竖向推杆71与切割刀片8连接。切割机构还包括设置在工作台1台面上的支撑柱6，支撑柱6上部设有安装杆61，竖向气缸71设置在安装杆61上。
本实施例中，支撑柱6有两条，且两条支撑柱6相对设置在切割刀片8的两侧。两条支撑柱6的相对面上分别设有一刀片槽62，两条刀片槽62相对设置。切割刀片8的两端延伸至刀片槽62中。通过刀片槽62来引导切割刀片的移动轨迹。
本实施例中，需要注意的是：
两个样品玻片9在上表面上皆设有胶水槽91。通过向胶水槽91中滴落粘胶，能在粘连样品玻片9和软质生物材料样品的同时，避免粘胶流淌到样品玻片9的拼接缝处。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在工作台(1)上固定两块样品玻片(9)，并将两块样品玻片(9)水平拼接组合在一起；
S2、准备干燥的软质生物材料样品；
S3、分别在两块样品玻片(9)靠近拼接缝的位置上涂布粘胶；
S4、将软质生物材料样品放置在两块样品玻片(9)的拼接缝上，并用粘胶将软质生物材料样品的两侧分别固定在两块样品玻片(9)上；
S5、移动样品玻片(9)，拉伸软质生物材料样品，使软质生物材料样品绷紧；
S6、对软质生物材料样品绷紧的位置进行切割，形成软质生物材料样品断面。
2.根据权利要求1所述的一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺，其特征在于，S1中，将两块样品玻片(9)沿边缘拼接，使两者成为一块暂时组合的整体。
3.根据权利要求1所述的一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺，其特征在于，S3中，涂布粘胶时，应避免粘胶流淌到拼接缝处。
4.根据权利要求1所述的一种制备软质生物材料样品平整断面的工艺，其特征在于，S6中，切割方向与软质生物材料样品的拉伸方向垂直。
5.一种制备软质生物材料样品平整断面的装置，其特征在于，包括工作台(1)，所述工作台(1)的台面上设有两个用于固定样品玻片(9)的拉伸固定机构，两个拉伸固定机构相对设置且能沿相反方向水平移动；两个所述拉伸固定机构之间设有切割机构。
6.根据权利要求5所述的一种制备软质生物材料样品平整断面的装置，其特征在于，所述拉伸固定机构包括滑动座(2)和设置在其上方的压板(3)，所述滑动座(2)上表面在靠近另一拉伸固定机构的边缘上设有用于放置样品玻片(9)的安装槽(21)，所述压板(3)下表面设有与安装槽(21)对应的定位压槽(31)。
7.根据权利要求6所述的一种制备软质生物材料样品平整断面的装置，其特征在于，所述工作台(1)的台面上设有沿拉伸固定机构移动方向布置的导向槽(11)，所述滑动座(2)下表面设有将其滑动式安装在导向槽(11)中的滑块(22)。
8.根据权利要求5所述的一种制备软质生物材料样品平整断面的装置，其特征在于，所述工作台(1)的台面上还设有用于推动拉伸固定机构的水平气缸(5)，所述水平气缸(5)的动力输出端通过水平推杆(51)与拉伸固定机构连接。
9.根据权利要求5所述的一种制备软质生物材料样品平整断面的装置，其特征在于，所述切割机构包括竖直设置在工作台(1)上方且能上下移动的切割刀片(8)，所述切割刀片(8)上方设有驱动其移动的竖向气缸(71)，所述竖向气缸(71)的动力输出端通过竖向推杆(71)与切割刀片(8)连接。
10.根据权利要求9所述的一种制备软质生物材料样品平整断面的装置，其特征在于，所述切割机构还包括设置在工作台(1)台面上的支撑柱(6)，所述支撑柱(6)上部设有安装杆(61)，所述竖向气缸(71)设置在安装杆(61)上。
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