CN215179555U - 一种直立石墨烯薄膜附着力的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直立石墨烯薄膜附着力的检测装置，包括一操作平台，所述操作平台上设置有：吹气机构、驱动机构和一移动样品台，所述吹气机构包括：吹气筒、吹气针和吹气管道，所述吹气筒顶部与所述吹气管道密封连接，底部与所述吹气针密封连接，所述吹气管道连接外部的气源；所述驱动机构连接所述吹气机构，驱动所述吹气机构沿Z轴和X轴运动，所述移动样品台相对所述操作平台沿Y轴运动。本实用新型利用吹气机构在设定压力下对检测样品进行吹气操作，通过吹气检测后对检测样品进行统计分析，得出检测样品的附着力情况。本实用新型的附着力的检测装置，设计简单易操作，检测成本低，对检测样品不造成大规模损坏，测结果参考性强。

Description

一种直立石墨烯薄膜附着力的检测装置

技术领域

本实用新型涉及直立石墨烯复合材料检测技术领域，尤其涉及一种直立石墨烯薄膜附着力的检测装置。

背景技术

直立型石墨烯由位于底层的平面石墨烯层和在其上生长的直立石墨烯层组成，其中直立石墨烯层由于其特殊的形貌，是一种发射率接近1的良好的黑体，在近紫外到中红外光谱范围内有接近100％的吸收，可以有效把光辐射转化为热量。直立型石墨烯是良好的光波吸收材料和良好的导热材料的结合体，可以制成光学加热薄膜。而附着力做为光学薄膜的重要属性，直接影响到薄膜的环境稳定性、使用寿命和光学性能，因而附着力检测越来越受到人们的关注。对于直立型石墨烯薄膜，其宏观上脆弱，怕刮、擦，不耐异物直接接触，甚至强气流、水流等都有可能摧毁其直立形貌和微观结构，大的表面积亦容易沾染微尘等各种污染物使活性物质丧失效用。一般采用其他检测如电镜检测对其表面生长的石墨烯层进行观察，通过生长厚度及均匀性等侧面表征附着力的参数，或者人工用棉签等擦拭样品，以对其附着力进行大致的检测，检测结果不能准确表征直立型石墨烯薄膜的附着力参数，且这种人工检测过程以破坏样品为代价。

目前对直立石墨烯薄膜附着力的检测仍处于摸索阶段，因此亟需发明一种直立石墨烯薄膜附着力的检测装置，实现对附着力的有效检测。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种直立石墨烯薄膜附着力的检测装置。本实用新型的直立石墨烯薄膜附着力的检测装置利用吹气装置对直立石墨烯薄膜产品上选取检测点进行吹气操作，根据吹气压力的大小判断该检测点的附着力，检测装置设计简单，检测易实现且可重复性好。本实用新型的技术方案如下：直立石墨烯薄膜附着力的检测装置，其特征在于，包括一操作平台，所述操作平台上设置有：吹气机构、驱动机构和一移动样品台，所述吹气机构包括：吹气筒、吹气针和吹气管道，所述吹气针针头部为平口，所述吹气筒顶部与所述吹气管道密封连接，底部与所述吹气针密封连接，所述吹气管道连接外部的气源；所述驱动机构连接所述吹气机构，驱动所述吹气机构沿Z轴和X轴运动，所述移动样品台相对所述操作平台沿Y轴运动。

进一步地，所述驱动机构包括：第一驱动器、第二驱动器、第一滑块、第二滑块和X轴滑轨，所述吹气筒安装于所述第一滑块上，所述第一滑块可滑动地连接于所述第二滑块上，所述第二滑块可滑动地连接至所述X轴滑轨上，所述第一驱动器的动力输出端连接至所述第一滑块，所述第二驱动器的动力输出端连接至所述第二滑块。

进一步地，所述第二滑块上设有Z轴滑轨，所述第一滑块嵌于所述Z轴滑轨内，并在所述第一驱动器的驱动下沿所述Z轴滑轨滑动。

进一步地，所述X轴滑轨通过两支架固定于所示操作平台上方。

进一步地，所述操作平台上设有Y轴滑轨，所述移动样品台底部对应所述Y轴滑轨设有第三滑块。

进一步地，还包括一气压调节阀，所述气压调节阀设于气源和所述吹气筒之间。

进一步地，还包括一第三驱动器，所述第三驱动器的动力输出端连接至所述移动样品台上。

进一步地，还包括一计时装置，所述计时装置与气源开关通信连接。

进一步地，所述移动样品台上设有定位线。

进一步地，所述移动样品台上还设有若干通孔，每一所述通孔连通于真空控制管道。

采用上述方案，本实用新型的直立石墨烯薄膜附着力的检测装置具有以下有益效果：

(1)设备简单易组建，检测成本低。

(2)操作简单，易实现，可重复，可定量，检测结果参考性强，对于优化产品具有指导意义。

附图说明

图1为本实用新型的直立石墨烯薄膜附着力的检测装置的整体示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实施例进行详细说明。

请参阅图1，本实用新型提供一种直立石墨烯薄膜附着力的检测装置，包括一操作平台100，所述操作平台100上设置有：吹气机构10、驱动机构和一移动样品台30，所述吹气机构10对直立石墨烯薄膜吹气完成检测，所述驱动机构20驱动所述吹气机构10移动至检测点上方以便检测，所述移动样品台30用于放置检测样品，该移动样品台30可相对所述操作平台100沿Y轴运动，实现对检测样品的位置调节，以便完成检测。

所述吹气机构10包括：吹气筒11、吹气针12和吹气管道13，所述吹气管道13连接外部的气源，所述吹气筒11顶部与所述吹气管道13密封连接，所述吹气筒11密封连接所述吹气针12，其中所述吹气针12的针头部为平口。具体的，所述吹气筒11为一圆柱形筒，所述吹气筒11与所述吹气管道13间设有一密封塞14，所述密封塞14密封固定于所述吹气筒11的顶部，所述密封塞14上设有与所述吹气管道13相连接的连通管，保证二者间的气密性。所述吹气筒11底部与所述吹气针12间的连接方式参照针筒和针头间的连接，气源开关打开后，一定压力下的气体通过吹气针12吹出，以一定高度吹向直立石墨烯薄膜的检测点上，并持续一定时间，检测结束后通过显微镜观察检测点的吹扫情况，从而判断该点的附着力情况。

所述驱动机构用于驱动所述吹气机构10沿Z轴和X轴运动，以运动至相应的检测点实现检测。具体的，所述驱动机构包括：第一驱动器(未图示)、第二驱动器(未图示)、第一滑块21、第二滑块22和X轴滑轨23，所述吹气筒11安装于所述第一滑块21上，所述第一滑块21可滑动地连接于所述第二滑块22上，具体的，所述第二滑块22上设有Z轴滑轨24，所述第一滑块21嵌于所述Z轴滑轨24内，所述第一驱动器的动力输出端连接至所述第一滑块21，所述第一滑块21在所述第一驱动器的驱动下沿所述Z轴滑轨24滑动，从而带动所述吹气筒11沿Z轴上下运动，实现对检测高度的调节。所述第二滑块22可滑动地连接至所述X轴滑轨23上，所述第二驱动器的动力输出端连接至所述第二滑块22，所述第二滑块22在所述第二驱动器的驱动下沿所述X轴滑轨23滑动，从而带动所述吹气筒11沿X轴运动至不同检测点位置进行吹气检测操作。

另外，为更方便地调节检测样品的位置，所述移动样品台30可相对所述操作平台100沿Y轴运动，具体的，所述操作平台100上设有一Y轴滑轨25，所述移动样品台30底部对应该Y轴滑轨25设有第三滑块(未图示)，一第三驱动器的动力输出端连接至所述移动样品台30上，所述移动样品台30在所述第三驱动器的驱动下沿所述Y轴滑轨25运动，以方便调节检测样品的检测位置，更好地与所述吹气机构20相配合。

优选的，还包括一气压调节阀40，所述气压调节阀40设于气源和所述吹气筒11之间，通过调节气压值，实现在不同压力条件下的附着力检测。

优选的，还包括一计时装置50，所述计时装置50与气源开关通信连接，当气源开关打开时，发送信号至计时装置50，计时装置50开始计时，吹扫时间达到预定时间时，关闭气源开关，气源开关关闭时发送信号至计时装置50，计时装置50结束计时。此时计时装置50上显示的计时时长即为实际吹扫时间。计时装置50的设置，免去了人工计时产生的误差，提高了检测的精确度。

优选的，所述移动样品台30上设有定位线，如其上设有垂直相交的两定位线，两定位线的交点为所述移动样品台的中心点。放置检测样品时，使其中心点与所述平台的中心点相重合，方便后续对检测样品上检测点的位置坐标，以精确定位该检测点在检测样品上的位置。

优选的，所述移动样品台30上还设有若干微小的通孔(未图示)，每一所述通孔连通于真空控制管道上，在将测试样品置于所述移动样品台30上后，开通真空，使测试样品固定于所述移动样品台上，保证吹气过程中不发生位移。

以下为使用本实用新型的检测装置对直立石墨烯薄膜附着力进行检测的方法，具体包括以下步骤：

S10、将直立石墨烯薄膜的检测样品置于所述移动样品台30上；

S20、调节气压调节阀40，使得压力值达到待测压力；

S30、所述第一驱动器驱动所述吹气机构10上下运动，以使吹气针11的末端与检测样品间的距离达到吹扫要求高度；

S40、所述第三驱动器驱动所述移动样品台30沿Y轴运动，所述第二驱动器驱动所述吹气机构10沿X轴运动，使所述吹气机构10的吹气针对准待检测点；

S50、打开气源开关，计时装置同时开始计时，达到规定的吹扫时间关闭气源开关，计时装置同时结束计时；

S60、显微镜下观察该检测点在持续该一定时长下的吹扫情况，并通过分析露底面积与吹扫面积的比值等，计算分析该检测点的附着力情况。如该气压下的检测效果较好，则加大气压再次进行检测，直至检测出该检测样品所能承受的最大吹扫压力。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“X轴”、“Y轴”、“Z轴”等指示方位为基于本实用新型附图所示的各部件间的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

综上所述，本实用新型提供一种直立石墨烯薄膜附着力的检测装置，利用吹气机构在设定压力下对检测样品进行吹气操作，通过吹气检测后对检测样品进行统计分析，得出检测样品的附着力情况。本实用新型的附着力的检测装置，设计简单易操作，检测成本低，对检测样品不造成大规模损坏，检测结果参考性强，对于优化产品性能、生产品质控制具有指导意义，值得大力推广使用。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直立石墨烯薄膜附着力的检测装置，其特征在于，包括一操作平台，所述操作平台上设置有：吹气机构、驱动机构和一移动样品台，所述吹气机构包括：吹气筒、吹气针和吹气管道，所述吹气筒顶部与所述吹气管道密封连接，底部与所述吹气针密封连接，所述吹气管道连接外部的气源；所述驱动机构连接所述吹气机构，驱动所述吹气机构沿Z轴和X轴运动，所述移动样品台相对所述操作平台沿Y轴运动。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括：第一驱动器、第二驱动器、第一滑块、第二滑块和X轴滑轨，所述吹气筒安装于所述第一滑块上，所述第一滑块可滑动地连接于所述第二滑块上，所述第二滑块可滑动地连接至所述X轴滑轨上，所述第一驱动器的动力输出端连接至所述第一滑块，所述第二驱动器的动力输出端连接至所述第二滑块。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述第二滑块上设有Z轴滑轨，所述第一滑块嵌于所述Z轴滑轨内，并在所述第一驱动器的驱动下沿所述Z轴滑轨滑动。

4.根据权利要求2或3所述的检测装置，其特征在于，所述X轴滑轨通过两支架固定于所示操作平台上方。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述操作平台上设有Y轴滑轨，所述移动样品台底部对应所述Y轴滑轨设有第三滑块。

6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括一气压调节阀，所述气压调节阀设于气源和所述吹气筒之间。

7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括一第三驱动器，所述第三驱动器的动力输出端连接至所述移动样品台上。

8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括一计时装置，所述计时装置与气源开关通信连接。

9.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述移动样品台上设有定位线。

10.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述移动样品台上还设有若干通孔，每一所述通孔连通于真空控制管道上。

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