CN113447380A - 压划针尖吸附活性磨粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了压划针尖吸附活性磨粒的方法，包括：预备铜网；分散磨粒，该磨粒为金属颗粒；将分散的金属颗粒采用喷雾方式喷涂在铜网上；在光学显微镜下，取铜网上的单颗磨粒置于第二容器中，将压划压头的针尖部位浸没在第一容器内的粘结剂中；第二容器置于压划的针尖部位下，针尖部位与磨粒粘结，并在室温下固化成型。它具有如下优点：方法简单、成本低，粘结简单、稳定，实现了纳米压划针尖吸附活性磨粒的目标，实现活性颗粒与被测试件发生某些反应，并且可以借助纳米压痕划痕仪的实验记录测算能力，为进一步研究材料性能提供新的方式。
Description
技术领域
本发明涉及压痕划痕仪材料性能测试领域，尤其涉及压划针尖吸附活性磨粒的方法。
背景技术
纳米压痕仪具有操作灵活简单、测量分辨力高、对样品无损或微损等优点，故被广泛用于金属、微机电系统、复合材料、生物材料、薄膜涂层等材料的小尺度力学性能测试，它通过检测压头到样品中的渗透深度以及测得的施加载荷来确定接触面积，从而计算出测试样品的硬度。且它还可以从实验载荷-位移曲线获得材料的其他机械性能，如弹性模量。在某些情况下，还可以获得例如应变硬化指数，断裂韧性，屈服强度和残余应力等材料参数。但是，传统的纳米压痕划痕仪主要是用在测试材料小尺度下的力学性能，其压头的形状和材料种类相对较少，压头形状主要有三面压头和四面压头等，材料主要是金刚石，它只能进行传统意义材料性能测试，或，在材料表面引入一种微小变形以研究其形变机理，但在进行压痕和划痕过程中压头只是引用形变的工具，不能与材料发生反应，因此有进一步改进之需求。
发明内容
本发明提供了压划针尖吸附活性磨粒的方法，其克服了背景技术中所存在的不足。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：压划针尖吸附活性磨粒的方法，包括：
步骤1，预备铜网；
步骤2，分散磨粒，该磨粒为金属颗粒；
步骤3，将分散的金属颗粒采用喷雾方式喷涂在铜网上；
步骤4，在光学显微镜下，取铜网上的单颗磨粒置于第二容器中，将压划压头的针尖部位浸没在第一容器内的粘结剂中；及
步骤5，第二容器置于压划的针尖部位下，针尖部位与磨粒粘结，并在室温下固化成型。
一实施例之中：该步骤1中，将微栅放入乙醇中进行超声清洗，时间为20-30分钟，以去除支持膜，留下铜网；
该步骤2中，将磨粒放入乙醇中进行超声分散，时间为3-5分钟。
一实施例之中：该步骤4中，配设微机装置，微机装置包括悬臂梁和分别固设在悬臂梁两端的第一容器及第二容器；上升微机装置，使压划的针尖部位浸没在第一容器内的粘结剂中，保持8-12秒；
该步骤5中，下降微机装置，旋转微机装置，使第二容器置于压划的针尖部位下，上升微机装置，针尖部位与磨粒粘结，并在室温下固化22-26小时成型。
一实施例之中：该第一容器、第二容器和悬臂梁间采用含酰亚胺型的酚醛树脂粘结固接。
一实施例之中：该步骤4的粘结剂为含酰亚胺型的酚醛树脂。
一实施例之中：该压头为大口径或磨损断裂压头。
一实施例之中：该压头尖端半径为微米级别。
一实施例之中：该金属颗粒直径为1-3微米，步骤2的磨粒分散前堆叠分布并存在粘连现象。
一实施例之中：该微机装置的悬臂梁中部固设有旋转轴，该旋转轴能转动连接在升降座上。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
将超声分散的磨粒均匀喷涂在铜网上，第一容器装有液体含酰亚胺型的酚醛树脂，取铜网上的单颗磨粒置于第二容器，在微机装置控制下先使针尖蘸取粘结剂，再粘结磨粒，将粘结好的针尖在室温下静置进行固化，方法简单、成本低，粘结简单、稳定，实现了纳米压划针尖吸附活性磨粒的目标，实现活性颗粒(磨粒)与被测试件发生某些反应，并且可以借助纳米压痕划痕仪的实验记录测算能力，为人们进一步研究材料性能提供新的方式。
压划的针尖部位浸没在第一容器内的粘结剂中保持8-12秒，针尖部位与磨粒粘结并在室温下固化22-26小时成型，粘结简单、稳定。
第一容器、第二容器和悬臂梁间采用含酰亚胺型的酚醛树脂粘结固接，粘结剂为含酰亚胺型的酚醛树脂，酚醛树脂价格低，易加工，并且在低进给量的工作情况下其磨削效率与高性能树脂相差不大，其耐热性较低，但加入的酰亚胺可以提高酚醛树脂的耐热性，且不改变其他加工性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1是具体实施方式的微机装置的立体示意图。
图2是针尖蘸取胶水的示意图。
图3是针尖吸附磨粒的示意图。
具体实施方式
请查阅图1至图3，压划针尖吸附活性磨粒的方法，包括：
步骤1，预备铜网，具体为：将微栅或超薄微栅放入乙醇中进行超声清洗，时间为20-30分钟，以去除支持膜，留下铜网；
步骤2，分散磨粒，该磨粒为金属颗粒，具体为：将磨粒放入乙醇中进行超声分散，时间为3-5分钟，且该金属颗粒直径为1-3微米，步骤2的磨粒分散前堆叠分布并存在粘连现象；
步骤3，将超声分散的金属颗粒转移到喷雾器装置中，采用喷雾的方式将样品均匀喷涂在铜网上；
步骤4，配设微机装置，微机装置包括悬臂梁3和分别固设在悬臂梁3两端的第一容器1及第二容器2，该第一容器1顶面凹设有第一腔体11，该第一腔体11内装粘结剂12，该粘结剂12为含酰亚胺型的酚醛树脂，该第二容器2顶面凹设有第二腔体21；在光学显微镜下，取铜网上的单颗磨粒22置于第二容器2的第二腔体21中，上升微机装置，将压划压头的针尖部位4浸没在第一容器1的第一腔体11内的粘结剂中，保持10秒；粘结剂材料为含酰亚胺型的酚醛树脂，其中：酚醛树脂价格低，易加工，并且在低进给量的工作情况下其磨削效率与高性能树脂相差不大，其耐热性较低，但加入的酰亚胺可以提高酚醛树脂的耐热性，且不改变其他加工性能。
步骤5，下降微机装置，旋转微机装置，使第二容器2的第二腔体21置于压划的针尖部4位下，上升微机装置，针尖部位与磨粒粘结，并在室温下固化24小时成型。
该压头为大口径或磨损断裂压头，一般为金刚石压头，该压头尖端半径为微米级别，也可使用有损坏的压头。
该第一容器1、第二容器2和悬臂梁3间采用含酰亚胺型的酚醛树脂粘结固接。该微机装置的悬臂梁3中部固设有旋转轴，该旋转轴能转动连接在升降座上，该升降座为显微镜中的三坐标微移动平台，可以满足xyz三个方向位移控制需求。悬臂梁3长约20cm，宽15mm。
本具体实施方式的纳米压划针尖吸附活性磨粒的方法，用微机装置在光学显微镜下对粘结剂和样品(磨粒)进行转移固定。该方法应用于微米尺度下金属磨粒和纳米压痕划痕仪压头针尖粘结的过程，将超声分散的磨粒均匀喷涂在铜网上，第一容器1装有液体含酰亚胺型的酚醛树脂，取铜网上的单颗磨粒置于第二容器2，在微机装置控制下先使压划的针尖部4蘸取粘结剂，再粘结磨粒，将粘结好的针尖在室温下静置24h进行固化。本发明提供了一种简单、低成本的纳米压划针尖吸附活性磨粒的方法，并设计一种简单、稳定的粘结装置(微机装置)，实现了纳米压划针尖吸附活性磨粒的目标。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (9)
1.压划针尖吸附活性磨粒的方法，其特征在于：包括：
步骤1，预备铜网；
步骤2，分散磨粒，该磨粒为金属颗粒；
步骤3，将分散的金属颗粒采用喷雾方式喷涂在铜网上；
步骤4，在光学显微镜下，取铜网上的单颗磨粒置于第二容器中，将压划压头的针尖部位浸没在第一容器内的粘结剂中；及
步骤5，第二容器置于压划的针尖部位下，针尖部位与磨粒粘结，并在室温下固化成型。
2.根据权利要求1所述的压划针尖吸附活性磨粒的方法，其特征在于：
该步骤1中，将微栅放入乙醇中进行超声清洗，时间为20-30分钟，以去除支持膜，留下铜网；
该步骤2中，将磨粒放入乙醇中进行超声分散，时间为3-5分钟。
3.根据权利要求1所述的压划针尖吸附活性磨粒的方法，其特征在于：
该步骤4中，配设微机装置，微机装置包括悬臂梁和分别固设在悬臂梁两端的第一容器及第二容器；上升微机装置，使压划的针尖部位浸没在第一容器内的粘结剂中，保持8-12秒；
该步骤5中，下降微机装置，旋转微机装置，使第二容器置于压划的针尖部位下，上升微机装置，针尖部位与磨粒粘结，并在室温下固化22-26小时成型。
4.根据权利要求3所述的压划针尖吸附活性磨粒的方法，其特征在于：该第一容器、第二容器和悬臂梁间采用含酰亚胺型的酚醛树脂粘结固接。
5.根据权利要求1所述的压划针尖吸附活性磨粒的方法，其特征在于：该步骤4的粘结剂为含酰亚胺型的酚醛树脂。
6.根据权利要求1所述的压划针尖吸附活性磨粒的方法，其特征在于：该压头为大口径或磨损断裂压头。
7.根据权利要求6所述的压划针尖吸附活性磨粒的方法，其特征在于：该压头尖端半径为微米级别。
8.根据权利要求1所述的压划针尖吸附活性磨粒的方法，其特征在于：该金属颗粒直径为1-3微米，步骤2的磨粒分散前堆叠分布并存在粘连现象。
9.根据权利要求1所述的压划针尖吸附活性磨粒的方法，其特征在于：该微机装置的悬臂梁中部固设有旋转轴，该旋转轴能转动连接在升降座上。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Country Status (1)
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2021
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